DE102013202400A1

DE102013202400A1 - Antriebsvorrichtung für Mehrfachwicklungsmotor

Info

Publication number: DE102013202400A1
Application number: DE102013202400A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kojima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2013-09-12
Also published as: JP2013187967A; CN103312252B; CN103312252A; US8853981B2; JP5398861B2; US20130234635A1

Abstract

Bereitgestellt wird eine Stromdetektionsvorrichtung (2) mit Sensorabschnitten (21), die in den Wicklungen für die Phasen der Wicklungsgruppen fließende Motorströme detektieren, eine Steuervorrichtung 4, die Spannungsanweisungen in Bezug auf jede Wicklungsgruppe berechnet, basierend auf dem durch jeden Sensorabschnitt (21) detektierten Motorstrom, eine Spannungsanlegevorrichtung (3) die Spannung an jede Wicklungsgruppe anlegt, basierend auf den Spannungsanweisungen, und eine Ausfalldetektionsvorrichtung (5), welche detektiert, ob jeglicher Sensorabschnitt (21) ausgefallen ist oder nicht. Die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) Ausfall einiger der Sensorabschnitte (21) detektiert hat, berechnet in Übereinstimmung mit der Detektion eine Spannungsanweisung in Bezug auf die Wicklungsgruppe, welche dem Ausfall des Sensorabschnitts (21) entspricht, basierend auf Motorstrom in Bezug auf eine andere Wicklungsgruppe, welcher durch den Sensorabschnitt (21), der Strom normal detektieren kann, detektiert wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor mit einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen, von denen jede Wicklungen enthält, die jeweils einer Mehrzahl von Phasen entsprechen, wobei die Antriebsvorrichtung in der Lage ist, den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors selbst dann fortzusetzen, wenn ein Stromdetektionsmittel, das in jeder Wicklung fließenden Strom detektiert, ausgefallen ist.
2. Beschreibung verwandten Stands der Technik
Eine Antriebsvorrichtung für einen Motor detektiert, um den Motor in einem gewünschten Zustand zu betreiben, einen in einer Wicklung des Motors fließenden Strom durch ein Stromdetektionsmittel, um eine Steuerung durchzuführen, eine Spannungsanweisung für das Spannungsanlegen an den Motor zu erzeugen, und legt am Motor eine auf der Spannungsanweisung basierende Spannung durch eine Spannungsanlegevorrichtung an, wodurch der Motor angetrieben wird.
Die Stromdetektionsvorrichtung, die Spannungsanlegevorrichtung, eine Motorwicklung und dergleichen, welche die Antriebsvorrichtung bilden, können manchmal ausfallen und entsprechend werden verschiedene Verfahren zum Fortsetzen des Antriebs des Motors, selbst wenn ein Ausfall auftritt, wie in den nachfolgenden Patentdokumenten 1 bis 4 beispielsweise offenbart, vorgeschlagen.
Patentdokument 1 offenbart nämlich, dass in einem Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektromotor drei Stromsensoren vorgesehen sind; wenn nur einer der drei Stromsensoren ausgefallen ist, wird Strom des ausgefallenen Stromsensors aus zwei aus den anderen zwei Stromsensoren, die normal sind, erhaltenen Strömen abgeschätzt und wird eine Spannungsanweisung für die Spannungsanlegung an den Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektromotor über die Steuerung durch eine Stromsteuervorrichtung unter Verwendung des geschätzten Stromes festgelegt; und wenn zwei oder mehr der Stromsensoren ausgefallen sind, wird der Betrieb so umgeschaltet, dass er eine Spannungsanweisung aus einer Drehmomentanweisung und einer Drehwinkelgeschwindigkeit des Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektromotors erhält.
Patentdokument 2 offenbart, dass in einer Mehrphasendrehmaschine mit einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen, die alle Wicklungen für eine Mehrzahl von Phasen enthalten, eine Mehrzahl von Wechselrichterabschnitten, die alle Umschaltmittel entsprechend jeder Phase von Wicklungen aufweisen, für die entsprechenden Wicklungsgruppen vorgesehen sind, und dass, wenn ein AUS-Ausfall auftritt, bei dem die Leitung der Schaltvorrichtung nicht gestattet ist, im ausgefallenen Wechselrichterabschnitt, der die Schaltvorrichtung enthält, die ausgefallen ist, die anderen Schaltvorrichtungen als die Schaltvorrichtung, die im ausgefallenen Wechselrichterabschnitt ausgefallen ist, gesteuert werden basierend auf einem Ausfallphasenstromanweisungswert, welcher als eine Funktion zur Drehposition der Mehrphasendrehmaschine und einer Drehmomentanweisung oder einer Funktion zur Drehposition und einem q-Achsen-Strom-Anweisungswert berechnet werden, und ein anderer, normaler Wechselrichterabschnitt als der ausgefallene Wechselrichterabschnitt in derselben Weise wie im Normalzustand gesteuert wird.
Patentdokument 3 offenbart, dass in einer Mehrphasendrehmaschine mit einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen, die jede Wicklung entsprechend einer Mehrzahl von Phase beinhaltet, Wechselrichterabschnitte einer Mehrzahl von Systemen, von denen jedes ein Bein, das aus einer hochpotentialseitigen Schaltvorrichtung und einer niederpotentialseitigen Schaltvorrichtung aufgebaut ist, entsprechend jeder Phase der Mehrphasendrehmaschine aufweist, für die entsprechenden Wicklungsgruppen vorgesehen sind, und dass, wenn ein Kurzschlussausfall auftritt, in welchem die Schaltvorrichtung den leitfähigen Zustand aufrecht erhält, unabhängig von einer Steuerung zum Ausschalten der Schaltvorrichtung, alle Schaltvorrichtungen im ausgefallenen System auf AUS gesteuert werden, während die Mehrphasendrehmaschine weiter durch das Bein im System, das nicht ausfällt, angetrieben wird, und die Schaltvorrichtungen im System, das nicht ausfällt, so gesteuert werden, dass sie eine Abgabe, die zusammen mit dem Kurzschlussausfall im ausgefallenen System verursacht wird, aufheben, und gegen den Antrieb der Mehrphasendrehmaschine arbeiten, um so den Einfluss der Abgabe auf den Antrieb zu reduzieren.
Patentdokument 4 offenbart eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, welche die Lenkkraft eines Fahrers unter Verwendung von Antriebskraft für eine Drehmaschine unterstützt, wobei die elektrische Servolenkungsvorrichtung beinhaltet: eine Steuervorrichtung, die einen Stromanweisungswert, der für die Antriebskraft der Drehmaschine notwendig ist, einstellt; eine Mehrzahl von Stromwandlern; eine Mehrzahl von Wicklungsgruppen entsprechend der Mehrzahl von Stromumwandlern, welche die Antriebskraft des Elektromotors erzeugen, indem sie jeweils mit Strom aus der Mehrzahl von Stromwandlern versorgt werden; und eine Ausfalldetektionsvorrichtung, welche Ausfall des Stromwandlers oder der Wicklung detektiert. Wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung einen Ausfall detektiert hat, wird der Stromanweisungswert gegenüber demjenigen im Normalzustand reduziert und es wird Strom kontinuierlich von den Normalen der Stromversorger zu den entsprechenden Wicklungen geführt.
Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 2861680
Patentdokument 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-78221
Patentdokument 3: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-78230
Patentdokument 4: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-131860
Die in den obigen Patentdokumenten 1 bis 4 offenbarten konventionellen Techniken haben die folgenden Probleme.
Patentdokument 1 nämlich schlägt ein Verfahren, im Drei-Phasen-Wechselstrom-Elektromotor, des Fortsetzens des Antriebs des Motors vor, wenn die Stromdetektionsvorrichtung ausgefallen ist, offenbart aber keinerlei Maßnahme für den Fall, bei dem die Stromdetektionsvorrichtung in einem Mehrfachwicklungsmotor ausgefallen ist.
In den Patentdokumenten 2 bis 4 sind Spannungsanlegevorrichtungen, wie etwa eine Mehrzahl von Wechselrichtern, für die jeweiligen Wicklungsgruppen des Mehrfachwicklungsmotors vorgesehen, wodurch, selbst falls einige der Motorwicklungen oder der Spannungsanlegevorrichtungen ausgefallen sind, der Motor weiterhin durch die anderen normalen mehr oder Motorwicklungen und Spannungsanlegevorrichtungen angetrieben werden kann. Jedoch offenbaren sie keinerlei Steuerverfahren für den Fall, bei dem die Stromdetektionsvorrichtung ausgefallen ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor bereitzustellen, die zur Fortsetzung des Antriebs des Mehrfachwicklungsmotors in der Lage ist, selbst wenn eine Stromdetektionsvorrichtung zum Detektieren eines in jeder Wicklung des Mehrfachwicklungsmotors fließenden Stroms ausgefallen ist.
Eine Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung treibt den Mehrfachwicklungsmotor mit einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen an, die alle Wicklungen entsprechend einer Mehrzahl von Phasen enthalten, und die Antriebsvorrichtung beinhaltet eine Stromdetektionsvorrichtung mit Sensorabschnitten zum Detektieren von in den Wicklungen für die Phasen der Mehrzahl von Wicklungsgruppen fließenden Motorströmen, eine Steuervorrichtung zum Berechnen von Spannungsanweisungen in Bezug auf jede Wicklungsgruppe, basierend auf dem durch jeden Sensorabschnitt der Stromdetektionsvorrichtung detektierten Motorstrom, eine Spannungsanlegevorrichtung zum Anlegen von Spannung an jede Wicklungsgruppe, basierend auf den Spannungsanweisungen, und eine Ausfalldetektionsvorrichtung zum individuellen Detektieren, ob jeder Sensorabschnitt der Stromdetektionsvorrichtung ausgefallen ist oder nicht. Und die Steuervorrichtung, wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung den Ausfall einiger der Sensorabschnitte detektiert hat, berechnet in Übereinstimmung mit der Detektion eine Spannungsanweisung in Bezug auf die Wicklungsgruppe entsprechend dem Ausfall des Sensorabschnitts, basierend auf Motorstrom in Bezug auf eine andere Wicklungsgruppe, der durch den Sensorabschnitt detektiert wird, der normal Strom detektieren kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in der Antriebsvorrichtung für den Mehrfachwicklungsmotor, selbst wenn die Stromdetektionsvorrichtung zum Detektieren von Motorstrom, der in jeder Wicklung des Mehrfachwicklungsmotors fließt, ausgefallen ist, der Mehrfachwicklungsmotor fortgesetzt angetrieben werden, womit ein nicht konventioneller, signifikanter Effekt der Unterdrückung einer Variation bei den Abgabecharakteristika des Mehrfachwicklungsmotors bereitgestellt wird.
Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bei Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist ein Schaltungsdiagramm, welches die Konfiguration einer Spannungsanlegevorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
12 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Mehrfachwicklungsmotor 1 der ersten Ausführungsform ist ein Synchronmotor, der zwei Gruppen von Wicklungen aufweist, das heißt eine erste Wicklungsgruppe 11, die aus Drei-Phasen-Wicklungen aufgebaut ist, und eine zweite Wicklungsgruppe 12, die aus für einen Stator vorgesehenen Drei-Phasen-Wicklungen aufgebaut ist, und die einen Permanentmagnet als Rotor verwendet. Die erste Wicklungsgruppe 11 und die zweite Wicklungsgruppe 12 haben zwischen sich keine Phasendifferenz.
Das Motormodell des Mehrfachwicklungsmotors 1, der die obige Konfiguration aufweist, wird durch den nachfolgenden Ausdruck in einem Drehkoordinatensystem repräsentiert, das mit einer Magnetpolposition θre des Motors synchronisiert ist.
Hier ist P ein Differentialoperator, ist vld eine Drehkoordinatensystemachsenkomponente der ersten Wicklungsgruppenspannung, ist vlq eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente der ersten Wicklungsgruppenspannung, ist v2d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente der zweiten Wicklungsgruppenspannung, ist v2q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente der zweiten Wicklungsgruppenspannung, ist i1d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des ersten Wicklungsgruppenstroms, ist i1q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des ersten Wicklungsgruppenstroms, ist i2d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des zweiten Wicklungsgruppenstroms, ist i2q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des zweiten Wicklungsgruppenstroms, ist R ein Wicklungswiderstand, ist L₁₁ eine Wicklungsselbstinduktion, ist M₁₂ eine wechselseitige Induktion (zwischen verschiedenen Wicklungsgruppen), ist Φ Magnetfluss und ist ω_re Drehwinkelgeschwindigkeit (elektrischer Winkel).
Gemäß dem obigen Motormodell, wenn dieselbe Spannung an den zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird, sind in die Wicklungsgruppen 11 und 12 fließende Ströme in den entsprechenden Phasen zueinander gleich und wenn derselbe Strom an die Wicklungsgruppen 11 und 12 in den entsprechenden Phase angelegt wird, sind an die Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegte Spannungen zueinander gleich.
Eine Spannungsanlegevorrichtung 3, die aus zwei Spannungsanlegeeinheiten 31 und 32 besteht, die individuell Spannung an die Wicklungsgruppen 11 bzw. 12 anlegen, ist mit den Wicklungsgruppen 11 und 12 des Mehrfachwicklungsmotor 1 verbunden. Die Spannungsanlegeeinheiten 31 und 32 liefern vorgegebene Spannungen an die Wicklungsgruppen 11 und 12 des Mehrfachwicklungsmotors 1, basierend auf Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w*, bzw. Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w*, die aus einer später beschriebenen Steuervorrichtung 4 ausgegeben werden. Es wird angemerkt, dass beispielsweise Stromumwandlungsvorrichtungen wie etwa Wechselrichter als die Spannungsanlegeeinheiten 31 und 32 angewendet werden.
Zusätzlich ist eine Stromdetektionsvorrichtung 2 zwischen dem Mehrfachwicklungsmotor 1 und der Spannungsanlegevorrichtung 3 vorgesehen. Die Stromdetektionsvorrichtung 2 hat Sensorabschnitte 21, die individuell für die Wicklungen für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 vorgesehen sind, und Motorströme i1u, i1v, i1w, i2u, i2v und i2w, die in die Wicklungen für die entsprechenden Phasen fließen, werden durch die Sensorabschnitte 21 detektiert. Es wird angemerkt, dass beispielsweise ein CT (Stromtransformator) als die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 angewendet wird.
Zusätzlich sind eine Ausfalldetektionsvorrichtung 5, die den Ausfall jedes Sensorabschnitts 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 detektiert, und eine Magnetpolpositionsdetektionsvorrichtung 6, welche die Magnetpolposition des Mehrfachwicklungsmotors 1 detektiert, vorgesehen. Beispielsweise wird in diesem Fall ein Drehgeber, ein Rotationscodierer oder dergleichen als die Magnetpolpositionsdetektionsvorrichtung 6 angewendet.
Die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 detektiert, ob jeder Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 individuell ausgefallen ist. Hier wird unter Verwendung der Tatsache, dass in dem Mehrfachwicklungsmotor 1 fließender Strom, wenn der Mehrfachwicklungsmotor 1 nicht angetrieben wird, Null ist, falls durch jeden Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 detektierter Strom, wenn der Mehrfachwicklungsmotor 1 nicht angetrieben ist, größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, festgestellt, dass die Detektionsfunktion für die Phase der solch einem Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 entsprechenden Wicklungsgruppe ausgefallen ist.
Es wird angemerkt, dass, obwohl hier nicht gezeigt, Vorrichtungen für individuelles Detektieren des Ausfalls des Mehrfachwicklungsmotors 1 und des Ausfalls der Spannungsanlegevorrichtung 3 getrennt vorgesehen sind. Dasselbe gilt für die anderen, später beschriebenen Ausführungsformen.
Zusätzlich weist die Antriebsvorrichtung für den Mehrfachwicklungsmotor der ersten Ausführungsform die Steuervorrichtung 4 auf, welche an die Spannungsanlegevorrichtung 3 die Spannungsanweisungen v1u*, v1v*, v1w*, v2u*, v2v* und v2w* zum Zuführen einer vorgegebenen Spannung an den Mehrfachwicklungsmotor 1 ausgibt. Insbesondere ist es ein Merkmal der ersten Ausführungsform, das die Stromberechnungseinheit 42 zur Bewältigung des Falls, wo jeder Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen ist, in der Steuervorrichtung 4 vorgesehen ist. Nachfolgend wird die Steuervorrichtung 4 detaillierter beschrieben.
Eine Drehmomentsteuereinheit 41 erzeugt Stromanweisungswerte id* und iq* im mit der Magnetpolposition θre des Motors synchronisierten Drehkoordinatensystem, anhand einer gewünschten Antriebsbedingung des Motors, wie etwa hier Drehzahl oder Drehmoment, aus einer Drehmomentanweisung τ*.
Derweil berechnet die Stromberechnungseinheit 42 Motorströme iu, iv und iw für die entsprechenden für die Stromsteuerung verwendeten Phasen aus den Motorströmen i1u, i1v, i1w, i2u, i2v und i2w, die durch die Stromdetektionsvorrichtung 2 detektiert werden. Details der Berechnung werden später beschrieben. Als Nächstes wandelt ein Drei-Phasen/Zwei-Phasen-Wandler 43 die Motorströme iu, iv und iw für die entsprechenden Phasen in Stromwerte iα und iβ in einem Zwei-Achsen-Koordinatensystem in Ruhe um. Nachfolgend wandelt ein Koordinatenwandler 44 die Stromwerte iα und iβ in ein Zwei-Achsen-Koordinatensystem in Ruhe in Stromwerte id und Informationsquelle in einem Drehkoordinatensystem um.
Eine Stromsteuereinheit 45 führt beispielsweise eine Proportionalintegralsteuerung für die Differenz zwischen einer D-Achsen-Stromanweisung id* und dem D-Achsen-Strom id und die Differenz zwischen einer Q-Achsen-Stromanweisung iq* und dem Q-Achsen-Strom iq durch, wodurch eine D-Achsen-Spannungsanweisung vd* und Q-Achsen-Spannungsanweisung vq* berechnet wird. Ein Koordinatenwandler 46 wandelt die Spannungsanweisungen vd* und vq* in einem Drehkoordinatensystem in Spannungsanweisungen vα* und vβ* in einem Zwei-Achsen-Koordinatensystem in Ruhe um. Ein Zwei-Phasen-/Drei-Phasenwandler 47 wandelt die Spannungsanweisungen vα* und vβ* in einem Zwei-Achsen-Koordinatensystem in Ruhe in Spannungsanweisungswerte vu*, vv* und vw* für die entsprechenden Phasen um und gibt sie aus. Dann werden die Spannungsanweisungswerte vu*, vv* und vw* alle in zwei Spannungsanweisungen unterteilt, die den entsprechenden Spannungsanlegeeinheiten 31 und 32 der Spannungsanlegevorrichtung 3 zu erteilen sind, so dass die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w*, die den entsprechenden Spannungsanlegeeinheiten 31 und 32 erteilt werden, in entsprechenden Phasen zueinander gleich sind, das heißt v1u* = v2u* = vu*, v1v* = v2v* = vv*, und v1w* = v2w* = vw* sind erfüllt.
Es wird angemerkt, dass in dem Fall, bei dem die Spannungsverhältnisse oder die Stromverhältnisse zwischen den Wicklungsgruppen 11 und 12 unterschiedlich sind, unter Berücksichtigung der Spannungsverhältnisse oder der Stromverhältnisse die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w*, die aus der Steuervorrichtung 4 ausgegeben werden, vorab so korrigiert werden, dass die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* für die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zueinander in den entsprechenden Phasen gleich werden. Dasselbe gilt für die anderen, später beschriebenen Ausführungsformen.
Die Stromberechnungseinheit 42 berechnet die Motorströme iu, iv und iw für die entsprechenden Phasen, basierend auf einer Detektionsausgabe aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5 durch ein Verfahren, das unterschiedlich ist zwischen dann, wenn die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können, und wenn ein Ausfall aufgetreten ist.
Zuerst werden in einem Fall, bei dem alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können, die Motorströme iu, iv, und iw für die entsprechenden Phasen unter Verwendung des nachfolgenden Ausdrucks berechnet. iu = i1u + i2u / 2 iv = i1v + i2v / 2 iw = i1w + i2w / 2 (1-2)
Andererseits werden in dem Fall, bei dem einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und einige der Motorströme einer Wicklungsgruppe nicht durch die Sensorabschnitte 21 genau detektiert werden können, anstelle des Verwendens jener Motorströme, die Motorströme für die entsprechenden Phasen der anderen Wicklungsgruppe, für die Strom normal detektiert wird, verwendet, um die Berechnung durchzuführen. Beispielsweise werden in dem Fall, bei dem die zwei Motorströme i1u und i1v in Bezug auf die erste Wicklungsgruppe 11 nicht aufgrund eines Ausfalls der Sensorabschnitte 21 detektiert werden können, die Motorströme iu, iv und iw für die entsprechenden Phasen unter Verwendung der durch die Sensorabschnitte 21 detektierten Motorströme i2u und i2v in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe 12 berechnet, wie im nachfolgenden Ausdruck gezeigt. iu = i2u iv = i2v iw = i1w + i2w / 2 (1-3)
Wie durch das Motormodell von Ausdruck (1-1) gezeigt, wenn dieselbe Spannung an die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird oder derselbe Strom an sie angelegt wird, sind Ausdruck (1-2) und Ausdruck (1-3) zueinander gleich. Daher ist es selbst im Falle eines Ausfalls möglich, den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 während der Berechnung der Motorströme fortzusetzen.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der ersten Ausführungsform in dem Fall, wo einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und die Motorströme einer der zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 nicht akkurat detektiert werden können, Spannungsanweisungen für die entsprechenden Phasen basierend auf den Motorströmen berechnet, die in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe ermittelt worden sind, für die ein Strom normal detektiert werden kann, wodurch der Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortgesetzt wird, wodurch ein nicht konventioneller Effekt der Unterdrückung der Variation bei der Ausgabecharakteristik des Mehrfachwicklungsmotors 1 bereitgestellt wird.
Zusätzlich können bei konventionellen Techniken im Fall, bei dem die in den Wicklungen für zwei oder mehr Phasen, die in den Wicklungsgruppen 11 und 12 enthalten sind, fließenden Motorströme aufgrund des Ausfalls der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 nicht detektiert werden können, die Motorströme für die entsprechenden Phasen nicht berechnet werden und stattdessen werden Spannungsanweisungen unter Verwendung einer Drehmomentanweisung und einer Drehwinkelgeschwindigkeit des Motors ermittelt. Daher ist es unmöglich, Antrieb des Motors mit exzellenter Steuerresponsivität fortzusetzen. Andererseits werden in der ersten Ausführungsform selbst in dem Fall, bei dem die in den Wicklungen für zwei oder mehr Phasen, die in einer der Wicklungsgruppen 11 und 12 enthalten sind, fließenden Motorströme aufgrund eines Ausfalls der Stromdetektionsvorrichtung 2 nicht detektiert werden können, falls die Motorströme, die in der anderen Wicklungsgruppe fließen, detektiert werden können, die Motorströme für die entsprechenden Phasen unter Verwendung der detektierten Ströme berechnet. Daher wird ein nicht konventioneller Effekt eines kontinuierlichen Antriebs des Mehrfachwicklungsmotors 1 bei exzellenter Steuerresponsivität bereitgestellt.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
2 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die zu jenen der ersten Ausführungsform (1) korrespondieren oder gleich sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
In der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich die Konfiguration der Steuervorrichtung 4 von derjenigen der ersten Ausführungsform. In der ersten Ausführungsform nämlich erteilt die Steuervorrichtung 4 die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* an eine Spannungsanlegeeinheit 31 der Spannungsanlegevorrichtung 3 und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* an die andere Spannungsanlegeeinheit 32, wodurch eine Motorantriebssteuerung für jede der Wicklungsgruppen 11 und 12 individuell durchgeführt wird.
Spezifisch erzeugt die Steuervorrichtung 4 die Stromanweisungswerte id* und iq* in einem mit der Magnetpolposition θre des Mehrfachwicklungsmotors 1 synchronisierten Drehkoordinatensystems unter Verwendung der Drehmomentsteuereinheit 41 und unterteilt jede von ihnen in zwei Stromanweisungswerte, um Stromanweisungswerte i1d* und i1q* und Stromanweisungswerte i2d* und i2q* in einem Drehkoordinatensystem zu erhalten. Dann führt die Steuervorrichtung 4 eine Stromsteuerung für jede der Wicklungsgruppen 11 und 12 durch, basierend auf den Stromanweisungswerten i1d* und i1q* und den Stromanweisungswerten i2d* und i2q*, wodurch die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* in Bezug auf die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 erzeugt werden.
Die Stromberechnungseinheit 42 berechnet Motorströme i1u', i1v' und i1w' und Motorströme i2u', i2v und i2w', die für die Stromsteuerung verwendet werden, basierend auf einer Detektionsausgabe aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5 durch ein Verfahren, das sich zwischen dann, wenn die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 normal Strom detektieren können, und dann, wenn ein Ausfall auftritt, unterscheidet.
Zuerst werden in dem Fall, bei alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können, die durch die Sensorabschnitte 21 detektierten Motorströme direkt verwendet, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. i1u' = i1u i1v' = i1v i1w' = i1w i2u' = i2u i2v' = i2v i2w' = i2w (2-1)
Andererseits wird in dem Fall, bei dem einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und der Motorstrom für eine gewisse Phase einer Wicklungsgruppe nicht detektiert werden kann, anstelle der Verwendung dieses Motorstroms der Motorstrom für diese Phase der anderen Wicklungsgruppe, für die der Strom normal detektiert wird, verwendet, um die Berechnung durchzuführen. Beispielsweise werden in dem Fall, bei dem die zwei Motorströme i1u und i1v in Bezug auf die eine Wicklungsgruppe 11 nicht detektiert werden können, aufgrund eines Ausfalls der Sensorabschnitte 21, die Motorströme i1u', i1v und i1w' und die Motorströme i2u', i2v' und i2w' für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 unter Verwendung der Motorströme i2u und i2v für dieselben dem Ausfall entsprechenden Phasen berechnet, welche durch die Sensorabschnitte 21 in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe 12 detektiert werden, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. i1u' = i2u i1v = i2v i1w' = i1w i2u' = i2u i2v' = i2v i2w' = i2w (2-2)
Wie durch das Motormodell von Ausdruck (1-1) gezeigt, wenn dieselbe Spannung an die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird oder derselbe Strom an sie angelegt wird, da in Bezug auf die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 detektierte Ströme in den entsprechenden Phasen zueinander gleich sind, können die Motorströme für die entsprechenden Phasen der anderen Wicklungsgruppe, die durch die normalen Sensorabschnitte 21 detektiert werden, anstelle der durch die ausgefallenen Sensorabschnitte 21 detektierten Motorströme verwendet werden, wie durch Ausdruck (2-2) gezeigt. Daher ist es möglich, den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortzusetzen, während die Motorströme berechnet werden, selbst wenn einige der Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der zweiten Ausführungsform in dem Fall, wo einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und die Motorströme einer der Wicklungsgruppen 11 und 12 nicht akkurat detektiert werden können, Spannungsanweisungen für die entsprechenden Phasen jeder der Wicklungsgruppen 11 und 12 basierend auf den Motorströmen der anderen Wicklungsgruppe, für die der Strom normal detektiert wird, berechnet, wodurch ein fortgesetzter Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 erfolgt, wodurch der nicht konventionelle Effekt der Unterdrückung der Variation bei den Ausgabe-Charakteristik des Mehrfachwicklungsmotors 1 bereitgestellt wird.
Zusätzlich können in der konventionellen Technik im Fall, bei dem in den Wicklungen für zwei oder mehr in den Wicklungsgruppen 11 und 12 enthaltenen Phasen fließende Ströme nicht detektiert werden können, aufgrund eines Ausfalls der Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2, die Motorströme nicht berechnet werden und stattdessen werden Spannungsanweisungen unter Verwendung einer Drehmomentanweisung und einer Drehwinkelgeschwindigkeit des Motors ermittelt. Daher ist es unmöglich, den Antrieb des Motors bei exzellenter Steuerresponsivität fortzusetzen. Andererseits werden in der zweiten Ausführungsform, selbst in dem Fall, wo Ströme, die in den Wicklungen für zwei oder mehr Phasen fließen, die in einer der Wicklungsgruppen 11 und 12 enthalten sind, nicht detektiert werden können, aufgrund eines Ausfalls der Stromdetektionsvorrichtung 2, falls in der anderen Wicklungsgruppe fließende Ströme detektiert werden können, die Motorströme für die entsprechenden Phasen unter Verwendung der detektierten Ströme berechnet. Daher wird ein nicht konventioneller Effekt des kontinuierlichen Antriebs des Mehrfachwicklungsmotors 1 bei exzellenter Steuerresponsivität bereitgestellt.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
3 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der dritten Ausführungsform. Komponenten, die denjenigen der zweiten Ausführungsform (2) entsprechen oder gleich sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
In der dritten Ausführungsform sind der Mehrfachwicklungsmotor 1 und die Steuervorrichtung 4 von denen der zweiten Ausführungsform unterschieden. Das heißt, dass in der dritten Ausführungsform die erste Wicklungsgruppe 11 und die zweite Wicklungsgruppe 12 zwischen sich eine Phasendifferenz aufweisen. Hier wird als ein Beispiel die Phasendifferenz der ersten Wicklungsgruppe 11 gegenüber der zweiten Wicklungsgruppe 12 auf Π/6 eingestellt. Zusätzlich wird in der Steuervorrichtung 4, anders als in der zweiten Ausführungsform, die Stromberechnungseinheit 42, um mit dem Fall umzugehen, bei dem jeder Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen ist, auf der Ausgabenseite der Koordinatenwandler 44A und 44B vorgesehen.
Das Motormodell des Mehrfachwicklungsmotors 1 wird durch den nachfolgenden Ausdruck in einem mit der Magnetpolposition θre des Motors synchronisierten Drehkoordinatensystem repräsentiert. Es wird angemerkt, dass bezüglich der zweiten Wicklungsgruppe 12 die Umwandlung eines Drehkoordinatensystems mit einer Phasendifferenz von Π/6 ab derjenigen der ersten Wicklungsgruppe 11 durchgeführt wird.
Hier ist P ein Differentialoperator, ist v1d eine Drehkoordinatensystemachsenkomponente der ersten Wicklungsgruppenspannung, ist v1q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente der ersten Wicklungsgruppenspannung, ist v2d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente der zweiten Wicklungsgruppenspannung, ist v2q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente der zweiten Wicklungsgruppenspannung, ist i1d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des ersten Wicklungsgruppenstroms, ist i1q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des ersten Wicklungsgruppenstroms, ist i2d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des zweiten Wicklungsgruppenstroms, ist i2q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des zweiten Wicklungsgruppenstroms (Ein Drehkoordinatensystem für die zweite Wicklungsgruppe hat eine um Π/6 gegenüber derjenigen der ersten Wicklungsgruppe vorgerückte Phase), ist R ein Wicklungswiderstand, ist L₁₁ eine Wicklungsselbstinduktion, ist M₁₂ eine wechselseitige Induktion (zwischen verschiedenen Wicklungsgruppen), ist Φ Magnetfluss und ist ω_re Drehwinkelgeschwindigkeit (elektrischer Winkel).
Das Motormodell von Ausdruck (3-1) ist äquivalent zu dem von Ausdruck (1-1), außer dass Werte in Bezug auf die zweite Wicklungsgruppe 12 in einem Drehkoordinatensystem in einer Phasendifferenz von Π/6 gegenüber demjenigen für die erste Wicklungsgruppe 11 vorliegen. Daher, außer dass die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zwischen sich eine Phasendifferenz aufweisen, mit anderen Worten in Drehkoordinatensystemen mit einer Phasendifferenz von Π/6 dazwischen, wenn dieselbe Spannung an die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird, sind in die Wicklungsgruppen 11 und 12 fließende Ströme zueinander in ihren entsprechenden Phasen gleich, und wenn derselbe Strom an die Wicklungsgruppen 11 und 12 in entsprechenden Phasen angelegt wird, sind an die Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegte Spannungen zueinander gleich.
Die Steuervorrichtung 4 führt dieselbe Stromsteuerung wie in der zweiten Ausführungsform durch, um die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* in Bezug auf die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zu erzeugen und gibt die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* an eine Spannungsanlegeeinheit 31 der Spannungsanlegevorrichtung 3 aus und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* an die andere Spannungsanlegeeinheit 32, wodurch Motorantriebssteuerung für jede der Wicklungsgruppen 11 und 12 individuell durchgeführt wird.
In diesem Fall berechnet die Stromberechnungseinheit 42 Motorströme i1d', i1q', i2d und i2q' in einem Drehkoordinatensystem, das mit der Magnetpolposition θre des Motors synchronisiert ist, die für die Stromsteuerung verwendet werden, basierend auf einer Detektionsausgabe aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5 durch ein Verfahren, das zwischen dann, wenn die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Normalstrom detektieren können, und dann, wenn ein Ausfall aufgetreten ist, unterschiedlich ist.
Zuerst werden in dem Fall, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Normalstrom detektieren können, die Motorströme, die durch Koordinatenumwandlung zu einem Drehkoordinatensystem, basierend auf den durch die Sensorabschnitte 21 detektierten Motorströmen, erhalten werden, direkt verwendet, wie durch den folgenden Ausdruck gezeigt. i1d' = i1d i1q' = i1q i2d' = i2d i2q' = i2q (3-2)
Andererseits werden in dem Fall, bei dem einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und die Motorströme in Bezug auf eine Wicklungsgruppe nicht detektiert werden können, statt diese Motorströme zu verwenden, die Motorströme in einem Drehkoordinatensystem, die unter Verwendung der Motorströme in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe, für die Strom normal detektiert wird, erhalten sind, verwendet. Beispielsweise werden in einem Fall, bei dem die Motorströme i1u und i1v für die zwei Phase in Bezug auf die eine Wicklungsgruppe 11 können aufgrund eines Ausfalls der Sensorabschnitte 21 nicht detektiert werden, die Motorströme i1d' und i1q' und die Motorströme i2d' und i2q' in einem Drehkoordinatensystem unter Verwendung der Motorströme i2d und i2q in einem Drehkoordinatensystem berechnet, die aus dem Koordinatenwandler 44B ausgegeben werden, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. i1d' = i2d i1q' = i2q i2d' = i2d i2q' = i2q (3-3)
Wie durch das Motormodell von Ausdruck (3-1) gezeigt, außer dass die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zwischen sich eine Phasendifferenz haben, mit anderen Worten im Drehkoordinatensystem mit einer Phasendifferenz von Π/6 dazwischen, wenn dieselbe Spannung an die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird oder derselbe Strom an sie angelegt wird, sind in den zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 fließende Ströme zueinander in ihren entsprechenden Phasen gleich. Daher, wie durch Ausdruck (3-3) gezeigt, statt der Verwendung von Strömen in einem Drehkoordinatensystem, die durch den ausgefallenen Sensorabschnitt 21 detektiert werden, können Ströme in einem Drehkoordinatensystem, welche basierend auf Motorströmen für die entsprechenden Phasen der anderen Wicklungsgruppe erhalten werden, welche durch die Sensorabschnitte 21 detektiert werden, verwendet werden. Daher, selbst wenn einige der Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind, ist es möglich, den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortzusetzen, während die Motorströme berechnet werden.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der dritten Ausführungsform zusätzlich zu dem Effekt der zweiten Ausführungsform in dem Fall, bei dem eine Mehrzahl von Wicklungsgruppen 11 und 12 zwischen sich eine Phasendifferenz aufweisen, selbst wenn einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind oder die Motorströme in einem Drehkoordinatensystem für ein oder zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 nicht akkurat detektiert werden können, Spannungsanweisungen basierend auf den Motorströmen in einem Drehkoordinatensystem in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe, für die Strom normal detektiert wird, berechnet, wodurch der Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortgesetzt wird. Daher wird ein nicht konventioneller Effekt der Unterdrückung von Variationen bei der Ausgabecharakteristik des Mehrfachwicklungsmotors 1 bereitgestellt.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
4 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die jenen der zweiten Ausführungsform (2) entsprechen oder gleich sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
In der vierten Ausführungsform sind die Steuervorrichtung 4 und die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 von jenen der zweiten Ausführungsform unterschiedlich. Das heißt, dass in der ersten Ausführungsform unter Verwendung der Tatsache, dass, wenn die Stromdetektionsvorrichtung 2 normal ist, die Stromanweisungen i1u*, i1v* und i1w* und Stromanweisungen i2u*, i2v* und i2w* für die aus der Drehmomentsteuereinheit 41 ausgegebenen Wicklungsgruppen 11 und 12 durch Stromsteuerung gleich den Strömen i1u, i1v und i1w und den Strömen i2u, i2v und i2w, welche durch die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 detektiert werden, sind, falls die Differenz zwischen der Stromanweisung und dem detektierten Strom größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 bestimmt, dass die Detektionsfunktion für die Phase der Wicklungsgruppe entsprechend einem solchen Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen ist.
Die Steuervorrichtung 4 führt dieselbe Steuerung wie diejenige durch die Steuervorrichtung 4 der zweiten Ausführungsform in jedem von Drei-Phasen-Koordinatensystemen entsprechenden Wicklungsgruppen 11 und 12 durch. Ein Merkmal der vierten Ausführungsform ist, dass die Stromberechnungseinheit 42 zum Bewältigen des Falls, bei dem jeder Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen ist, in der Steuervorrichtung 4 vorgesehen ist.
Spezifisch erzeugt die Drehmomentsteuereinheit 41 Stromanweisungen iu*, iv* und iw* in einem Drei-Phasen-Koordinatensystem in Übereinstimmung mit einer gewünschten Antriebsbedingung des Motors, wie etwa hier Drehzahl oder Drehmoment, aus der Drehmomentanweisung τ*, basierend auf der Magnetpolposition θre des Motors.
Dann wird jede der obigen Stromanweisungen in zwei Stromanweisungen unterteilt, um die Stromanweisungen i1u*, i1v* und i1w* und die Stromanweisungen i2u*, i2v* und i2w* für die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zu erhalten. Die Stromsteuereinheiten 45A und 45B können jeweils beispielsweise Proportional-Integralsteuerung für die Differenz zwischen den Stromanweisungen i1u*, i1v* und i1w* und den Motorströmen i1u', i1v' und i1w', die bei der Stromsteuerung verwendet werden, und die Differenz zwischen den Stromanweisungen i2u*, i2v* und i2w* und den Motorströmen i2u', i2v' und i2w', die in der Stromsteuerung verwendet werden, durch, wodurch die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* für die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 erzeugt werden.
Andererseits berechnet die Stromberechnungseinheit 42 die Motorströme i1u', i1v' und i1w' und die Motorströme i2u', i2v' und i2w', die in der Stromsteuerung verwendet werden, basierend auf Detektionsausgabe aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5 durch ein Verfahren, das sich von dann, wenn die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 normal den Strom detektieren, zu dann, wenn ein Ausfall aufgetreten ist, unterscheidet.
Zuerst werden im Fall, bei dem alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren, die durch die Sensorabschnitte 21 detektierten Ströme direkt verwendet, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. i1u' = i1u i1v' = i1v i1w' = i1w i2u' = i2u i2v' = i2v i2w' = i2w (4-1)
Andererseits werden im Fall, bei dem einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und Ströme einer Wicklungsgruppe nicht detektiert werden können, statt diese Ströme zu verwenden, die Motorströme für die entsprechenden Phasen der anderen Wicklungsgruppe, für welche der Strom normal detektiert wird, verwendet, um eine unten beschriebene Berechnung durchzuführen.
Wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, wenn dieselbe Spannung an die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird oder derselbe Strom an sie angelegt wird, sind Ströme der zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zueinander in den entsprechenden Phasen gleich, wie durch das Motormodell von Ausdruck (1-1) gezeigt und daher, wenn die Motorströme für die entsprechenden Phasen der einen Wicklungsgruppe nicht akkurat erhalten werden können, aufgrund eines Ausfalls einiger der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2, können die Motorströme der anderen Wicklungsgruppe, für welche des Strom normal detektiert wird, verwendet werden, wie in Ausdruck (2-2) gezeigt. Jedoch, da es Variation in der Schaltungskonstante des Mehrfachwicklungsmotors 1, der Charakteristika der Spannungsanlegevorrichtung 3 oder dergleichen gibt, sind die Stromwerte der Mehrzahl von Wicklungsgruppen 11 und 12 nicht genau zueinander in ihren entsprechenden Phasen gleich.
Entsprechend werden in der vierten Ausführungsform in dem Fall, bei dem die Motorströme in Bezug auf eine Wicklungsgruppe nicht genau erhalten werden und die Motorströme in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe, für welche der Strom normal detektiert wird, verwendet werden, um die Berechnung durchzuführen, falls nicht alle Sensorabschnitte 21 in Bezug auf die eine Wicklungsgruppe ausgefallen sind und zumindest ein Sensorabschnitt 21 für eine Phase den Motorstrom für die eine Phase normal detektieren kann, die Werte der Motorströme für die der Auswahl entsprechenden Phasen unter Verwendung sowohl des durch den Sensorabschnitt 21 für die eine Phase, für die der Strom normal detektiert werden kann, detektierten Motorstroms als auch des Motorstroms für die eine Phase der anderen Wicklungsgruppe, für welche der Strom normal detektiert wird, korrigiert.
Beispielsweise im Fall, bei dem die Motorströme i1u und i1v für die zwei Phasen der einen Wicklungsgruppe 11 aufgrund eines Ausfalls der Sensorabschnitte 21 nicht detektiert werden können, aber der Motorstrom i1w für die andere Phase der Wicklungsgruppe 11 normal detektiert werden kann, werden die Motorströme i1u', i1v' und i1w' und die Motorströme i2u', i2v' und i2w' für die entsprechenden Phasen, die für die Stromsteuerung verwendet werden, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt, berechnet. k1 = i1w/i2w i1u' = k1 × i2u i1v' = k1 × i2v i1w' = i1w i2u' = i2u i2v' = i2v i2w' = i2w (4-2)
Somit kann in Ausdruck (4-2) in dem Fall, bei dem die Motorströme in Bezug auf die eine Wicklungsgruppe nicht genau erhalten werden und die Berechnung unter Verwendung der Motorströme in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe, für die Strom normal detektiert wird, durchgeführt wird, falls von den Sensorabschnitten 21 für die eine Wicklungsgruppe zumindest ein Sensorabschnitt 21 für eine Phase den Motorstrom für die eine Phase normal detektieren kann, eine Korrektur unter Verwendung von k1 durchgeführt, welches das Verhältnis zwischen dem Motorstrom für die eine Phase, die normal detektiert wird, und dem Motorstrom der anderen Wicklungsgruppe, der für die andere Phase detektiert wird, ist. Daher, wenn es eine Variation bei der Schaltungskonstante des Motors, den Charakteristika der Spannungsanlegevorrichtung oder dergleichen gibt, ist es möglich, den Motorstrom für die ausgefallene Phase genauer zu berechnen.
FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
5 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die jenen der zweiten Ausführungsform (2) entsprechen oder die gleichen sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
In der fünften Ausführungsform unterscheiden sich der Mehrfachwicklungsmotor 1 und die Steuervorrichtung 4 von jenen der zweiten Ausführungsform. In der fünften Ausführungsform nämlich ist der Mehrfachwicklungsmotor 1 ein Induktionsmotor, der zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 hat, die beide aus Drei-Phasen-Wicklungen bestehen, die für einen Stator vorgesehen sind, wobei die erste Wicklungsgruppe 11 und die zweite Wicklungsgruppe 12 keine Phasendifferenz zwischen sich aufweisen. Zusätzlich ist in der Steuervorrichtung 4 eine Spannungsanweisungs-Berechnungseinheit 48, um einen Ausfall der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 zu bewältigen, auf der Ausgangsseite der Zwei-Phasen-/Drei-Phasenwandler 47A und 47B vorgesehen.
Das Motormodell des Mehrfachwicklungsmotors 1 wird durch den nachfolgenden Ausdruck in einem mit einer Magnetflussposition θre' des Motors synchronisierten Drehkoordinatensystem repräsentiert.
Hier ist P ein Differentialoperator, ist v1d eine Drehkoordinatensystemachsenkomponente der ersten Wicklungsgruppenspannung, ist v1q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente der ersten Wicklungsgruppenspannung, ist v2d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente der zweiten Wicklungsgruppenspannung, ist v2q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente der zweiten Wicklungsgruppenspannung, ist i1d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des ersten Wicklungsgruppenstroms, ist i1q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des ersten Wicklungsgruppenstroms, ist i2d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des zweiten Wicklungsgruppenstroms, ist i2q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des zweiten Wicklungsgruppenstroms, ist idr eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des Rotorstroms, ist iqr eine Drehachsenkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des Rotorstroms, ist R_a ein Statorwicklungswiderstand, ist L₁₁ eine Statorwicklungsselbstinduktion, ist M₁₂ eine wechselseitige Induktion (zwischen verschiedenen Statorwicklungsgruppen), ist R_r ein Rotorwicklungswiderstand, ist L_r eine Rotorwicklungsselbstinduktion, ist M_r eine wechselseitige Induktion (zwischen Statorwicklung und Rotorwicklung), ist ω_re eine Drehwinkelgeschwindigkeit (elektrischer Winkel) und ist ω₁ eine Primärwinkelfrequenz.
Gemäß dem obigen Motormodell, wenn dieselbe Spannung an die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird, sind in den Wicklungsgruppen 11 und 12 fließende Ströme zueinander in ihren entsprechenden Phasen gleich, und wenn derselbe Strom an die Drei-Phasen-Wicklungen der Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird, sind an die Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegte Spannungen zueinander gleich.
Die Steuervorrichtung 4 führt dieselbe Stromsteuerung wie in der zweiten Ausführungsform durch, basierend auf der Magnetflussposition θre' des Motors und den durch die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 detektierten Strömen, wodurch die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* in Bezug auf die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 erzeugt werden.
Die Spannungsanweisungs-Berechnungseinheit 48 berechnet die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* in Bezug auf die Wicklungsgruppen 11 und 12, basierend auf Detektion als Ausgabe aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5 durch ein Verfahren, das sich zwischen dann, wenn die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können, und dann, wenn ein Ausfall aufgetreten ist, unterscheidet.
Zuerst werden im Fall, bei dem alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können, aus den Zwei-Phasen-/Drei-Phasenwandlern 47A und 47B ausgegebene Steuerausgabespannungsanweisungen direkt als Spannungsanweisungen in Bezug auf die Wicklungsgruppen 11 und 12 verwendet, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. v1u* = v1u*' v1v* = v1v*' v1w* = v1w*' v2u* = v2u*' v2v* = v2v*' v2w* = v2w*' (5-2)
Andererseits wird in dem Fall, bei dem einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und die Motorströme für eine Wicklungsgruppe nicht detektiert werden können, statt diese Motorströme zu verwenden, die Berechnung so durchgeführt, dass durch die Zwei-Phasen-/Drei-Phasenwandler 47A und 47B erzeugten Steuerausgabespannungsanweisungen, basierend auf den Motorströmen für die entsprechenden Phasen der anderen Wicklungsgruppe, die normal detektiert werden, als Spannungsanweisungen verwendet werden. Beispielsweise werden in dem Fall, bei dem zwei Motorströme i1u und i1v einer Wicklungsgruppe 11 nicht detektiert werden können, aufgrund eines Ausfalls der Sensorabschnitte 21, Spannungsanweisungen in Bezug auf die Wicklungsgruppen 11 und 12 unter Verwendung von Steuerausgabespannungsanweisungen v2u*' und v2v*' für dieselben Phasen entsprechend dem Ausfall berechnet, die durch den Zwei-Phasen-/Drei-Phasenwandler 47B für die andere Wicklungsgruppe 12 erzeugt werden, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. v1u* = v2u*' v1v* = v2v*' v1w* = v1w*' v2u* = v2u*' v2v* = v2v*' v2w* = v2w*' (5-3)
Wie durch das Motormodell von Ausdruck (5-1) gezeigt, wenn dieselbe Spannung an die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird oder derselbe Strom an sie angelegt wird, sind Spannungen der zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zueinander gleich. Daher, wie durch Ausdruck (5-3) gezeigt, kann eine basierend auf dem Motorstrom für jede Phase der anderen Wicklungsgruppe, die durch den normalen Sensorabschnitt 21 detektiert ist, erhaltene Spannungsanweisung als eine Spannungsanweisung für die entsprechende Phase verwendet werden, welche basierend auf den durch den ausgefallenen Sensorabschnitt 21 detektierten Strom erhalten wird. Daher, selbst wenn einige der Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind, ist es möglich, den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortzusetzen, während Spannungsanweisungen berechnet werden.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der fünften Ausführungsform in dem Fall, bei dem einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und die Motorströme von einer der zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 nicht genau detektiert werden können, Spannungsanweisungen für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 unter Verwendung von Steuerausgabespannungsanweisungen berechnet, welche basierend auf Motorströmen in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe, die normal detektiert werden, berechnet werden, wodurch der Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortgesetzt wird, womit der nicht konventionelle Effekt bereitgestellt wird, Variationen bei den Ausgabecharakteristika des Mehrfachwicklungsmotors 1 zu unterdrücken.
Zusätzlich können bei konventionellen Techniken in dem Fall, bei denen die in den Wicklungen für zwei oder mehr Phasen fließenden Ströme, die in einer der Wicklungsgruppen 11 und 12 enthalten sind, aufgrund des Ausfalls der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 nicht detektiert werden können, Spannungsanweisungen nicht berechnet werden, und stattdessen werden Spannungsanweisungen unter Verwendung einer Drehmomentanweisung und einer Drehwinkelgeschwindigkeit des Motors erhalten. Daher ist es unmöglich, den Antrieb des Motors bei exzellenter Steuerresponsivität fortzusetzen. Andererseits werden in der fünften Ausführungsform selbst in dem Fall, bei dem die in den Wicklungen für zwei oder mehr Phasen fließenden Motorströme, die in einer der Wicklungsgruppen 11 und 12 enthalten sind, nicht detektiert werden können aufgrund eines Ausfalls der Stromdetektionsvorrichtung 2, falls die Motorströme, die in der anderen Wicklungsgruppe fließen, detektiert werden können, Spannungsanweisungen für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 unter Verwendung von Steuerausgabespannungsanweisungen berechnet, welche basierend auf den Motorströmen der anderen Wicklungsgruppe, die normal detektiert werden, berechnet werden, wodurch eine Stromsteuerung durchgeführt wird. Daher wird der nicht konventionelle Effekt bereitgestellt, den Antrieb des Motors bei exzellenter Steuerresponsivität fortzusetzen.
SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
6 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten, welche jenen der fünften Ausführungsform (5) entsprechen oder die gleichen sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
In der sechsten Ausführungsform unterscheiden sich der Mehrfachwicklungsmotor 1 und die Steuervorrichtung 4 von jenen der fünften Ausführungsform. Der Mehrfachwicklungsmotor 1 ist nämlich ein Induktionsmotor mit zwei Gruppen von Drei-Phasen-Wicklungen, die als ein Stator vorgesehen sind, in welchen die erste Wicklungsgruppe 11 und die zweite Wicklungsgruppe 12 zwischen sich eine Phasendifferenz aufweisen. Hier wird als ein Beispiel die Phasendifferenz der ersten Wicklungsgruppe 11 gegenüber der Wicklungsgruppe 12 auf Π/6 eingestellt. Zusätzlich wird die Spannungsanweisungs-Berechnungseinheit 48 zum Bewältigen eines Ausfalls der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 auf der Ausgangsseite der Stromsteuereinheiten 45A und 45B vorgesehen.
Das Motormodell des Mehrfachwicklungsmotors 1 wird durch den nachfolgenden Ausdruck in einem mit der Magnetflussposition θre' des Motors synchronisierten Drehkoordinatensystem repräsentiert. Es wird angemerkt, das bezüglich der Wicklungsgruppe 12 die Umwandlung in ein Drehkoordinatensystem mit einer Phasendifferenz von Π/6 gegenüber derjenigen der erste Wicklungsgruppe 11 durchgeführt wird.
Hier ist P ein Differentialoperator, ist v1d eine Drehkoordinatensystemachsenkomponente der ersten Wicklungsgruppenspannung, ist v1q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente der ersten Wicklungsgruppenspannung, ist v2d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente der zweiten Wicklungsgruppenspannung, ist v2q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente der zweiten Wicklungsgruppenspannung, ist i1d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des ersten Wicklungsgruppenstroms, ist i1q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des ersten Wicklungsgruppenstroms, ist i2d eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des zweiten Wicklungsgruppenstroms, ist i2q eine Drehkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des zweiten Wicklungsgruppenstroms, ist idr eine Drehkoordinatensystem-d-Achsenkomponente des Rotorstroms, ist iqr eine Drehachsenkoordinatensystem-q-Achsenkomponente des Rotorstroms (die Phase des Drehkoordinatensystems für die zweite Wicklungsgruppe ist von derjenigen der ersten Wicklungsgruppe um Π/6 vorgestellt), ist R_a ein Statorwicklungswiderstand, ist L₁₁ eine Statorwicklungsselbstinduktion, ist M₁₂ eine wechselseitige Induktion (zwischen verschiedenen Statorwicklungsgruppen), ist R_r ein Rotorwicklungswiderstand, ist L_r eine Rotorwicklungsselbstinduktion, ist M_r eine wechselseitige Induktion (zwischen Statorwicklung und Rotorwicklung), ist ω_re eine Drehwinkelgeschwindigkeit (elektrischer Winkel) und ist ω₁ eine Primärwinkelfrequenz.
Das Motormodell von Ausdruck (6-1) ist gleich demjenigen von Ausdruck (5-1), außer dass Werte in Bezug auf die Wicklungsgruppe 12 in einem Drehkoordinatensystem mit einer Phasendifferenz von Π/6 gegenüber denjenigen der erste Wicklungsgruppe 11 vorliegen. Daher, außer dass die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 eine Phasendifferenz zwischen sich aufweisen, mit anderen Worten, im Drehkoordinatensystem mit einer Phasendifferenz von Π/6 dazwischen, wenn dieselbe Spannung an zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird, sind in die Wicklungsgruppen 11 und 12 fließenden Ströme zueinander in den entsprechenden Phasen gleich, und wenn derselbe Strom an die Wicklungsgruppen 11 und 12 in den entsprechenden Phasen angelegt wird, sind an die Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegte Spannungen zueinander gleich.
Die Steuervorrichtung 4 führt dieselbe Stromsteuerung wie in der fünften Ausführungsform durch, um die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* in Bezug auf die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zu erzeugen. Die Spannungsanweisungs-Berechnungseinheit 48 berechnet die Spannungsanweisungen v1d*, v1q*, v2d* und v2q* in einem mit der Magnetpolposition θre' des Mehrfachwicklungsmotors 1 synchronisierten Drehkoordinatensystem, basierend auf einer Detektionsausgabe aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5, durch ein Verfahren, das zwischen dann, wenn die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können, und dann, wenn ein Ausfall aufgetreten ist, unterschiedlich ist.
Zuerst werden im Fall, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können, Spannungsanweisungen v1d*', v1q*', v2d*' und v2q*' in einem Drehkoordinatensystem, welches durch Stromsteuerung durch die Stromsteuereinheiten 45A und 45B erhalten wird, direkt verwendet, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. v1d* = v1d*' v1q* = v1q*' v2d* = v2d*' v2q* = v2q*' (6-2)
Andererseits werden in dem Fall, bei dem einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und die Motorströme in Bezug auf eine Wicklungsgruppe nicht detektiert werden können, statt diese Motorströme zu verwenden, Spannungen in einem Drehkoordinatensystem, die unter Verwendung der Motorströme in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe, die normal detektiert werden, erhalten werden, verwendet. Beispielsweise in einem Fall, bei dem die Motorströme i1u und i1v für die zwei Phasen der einen ersten Wicklungsgruppe 11 nicht aufgrund eines Ausfalls der Sensorabschnitte 21 detektiert werden können, werden die Spannungsanweisungen v1d* und v1q* und die Spannungsanweisungen v2d* und v2q* in einem Drehkoordinatensystem unter Verwendung der Spannungen v2d*' und v2q*' in einem Drehkoordinatensystem, die aus der Stromsteuereinheit 45B ausgegeben werden, berechnet, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. v1d* = v2d*' v1q* = v2q*' v2d* = v2d*' v2q* = v2q*' (6-3)
Wie durch das Motormodell von Ausdruck (6-1) gezeigt, außer dass die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zwischen sich eine Phasendifferenz aufweisen, mit anderen Worten, im Drehkoordinatensystem mit einer Phasendifferenz von Π/6 dazwischen, wenn dieselbe Spannung an die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird oder derselbe Strom an sie angelegt wird, sind Spannungen der zwei Wicklungsgruppe 12 zueinander gleich. Daher, wie durch Ausdruck (6-3) gezeigt, statt Spannungsanweisungen in einem Drehkoordinatensystem zu verwenden, die basierend auf der Detektion durch den ausgefallenen Sensorabschnitt 21 erhalten werden, können Spannungsanweisungen in einem Drehkoordinatensystem, die basierend auf den Motorströmen für die entsprechenden Phasen der anderen Wicklungsgruppe, die durch den normalen Sensorabschnitt 21 detektiert werden, verwendet werden. Daher, selbst wenn einige der Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind, ist es möglich, den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 während der Berechnung der Spannungsanweisungen fortzusetzen.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der sechsten Ausführungsform, zusätzlich zum Effekt der fünften Ausführungsform in dem Fall, bei dem eine Mehrzahl von Wicklungsgruppen 11 und 12 eine Phasendifferenz zwischen sich aufweisen, selbst wenn einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und Spannungsanweisungen in einem Drehkoordinatensystem für eine der zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 nicht genau erhalten werden können, die Spannungsanweisungen basierend auf den Spannungsanweisungen in einem Drehkoordinatensystem berechnet, die aus den Motorströmen in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe erhalten werden, die normal detektiert werden, wodurch der Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortgesetzt wird. Daher wird ein nicht konventioneller Effekt der Unterdrückung von Variationen bei den Abgabecharakteristika des Mehrfachwicklungsmotors 1 bereitgestellt.
SIEBTE AUSFÜHRUNGFORM
7 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, welche der fünften Ausführungsform (5) entsprechen oder gleich sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
In der siebten Ausführungsform unterscheiden sich die Steuervorrichtung 4 und die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 von jenen der fünften Ausführungsform. Die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 detektiert nämlich den Ausfall der Stromdetektionsvorrichtung 2 in derselben Weise wie in der vierten Ausführungsform beschrieben. Zusätzlich ist in. der Steuervorrichtung 4 die Spannungsanweisungs-Berechnungseinheit 48, um mit dem Ausfall der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 umzugehen, auf der Ausgangsseite der Stromsteuereinheiten 45A und 45B vorgesehen.
Die Stromsteuereinheiten 45A und 45B der Steuervorrichtung 4 erzeugen Spannungsanweisungen v1u*', v1v*' und v1w*' und Spannungsanweisungen v2u*', v2v*' und v2w*' für die Wicklungsgruppen 11 und 12 jeweils in derselben Weise wie in der vierten Ausführungsform beschrieben.
Die Spannungsanweisungs-Berechnungseinheit 48 berechnet die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* für die Wicklungsgruppen 11 und 12, basierend auf Detektionsausgabe aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5, durch ein Verfahren, das zwischen dann, wenn die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können und dann, wenn ein Ausfall aufgetreten ist, unterschiedlich ist.
Zuerst werden in dem Fall, bei dem alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können, die Steuerausgabespannungsanweisungen v1u*', v1v*' und v1w*' und Steuerausgabespannungsanweisungen v2u*', v2v*' und v2w*', die durch Stromsteuerung erhalten werden, die aus den Stromsteuereinheiten 45A und 45B ausgegeben werden, direkt verwendet, wie durch den folgenden Ausdruck gezeigt. v1u* = v1u*' v1v* = v1v*' v1w* = v1w*' v2u* = v2u*' v2v* = v2v*' v2w* = v2w*' (7-1)
Andererseits werden in dem Fall, wo einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und Motorströme der einen Wicklungsgruppe nicht detektiert werden können, statt diese Motorströme zu verwenden, Steuerausgabespannungsanweisungen, die basierend auf den Motorströme für die entsprechenden Phasen der anderen Wicklungsgruppe erhalten werden, die normal detektiert werden, verwendet, um eine Berechnung wie unten beschrieben durchzuführen.
Wie in der fünften Ausführungsform beschrieben, wenn dieselbe Spannung an die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 angelegt wird oder derselbe Strom an sie angelegt wird, sind Spannungen der zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zueinander gleich, wie durch das Motormodell von Ausdruck (5-1) gezeigt und daher, wenn Spannungsanweisungen für die entsprechenden Phasen der einen Wicklungsgruppe nicht genau erhalten werden können aufgrund eines Ausfalls einiger der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2, können Spannungsanweisungen, welche basierend auf Strömen der anderen Wicklungsgruppe erhalten werden, für welche der Strom normal detektiert wird, verwendet werden, wie durch Ausdruck (5-3) gezeigt. Da es jedoch eine Variation bei der Schaltungskonstante des Mehrfachwicklungsmotors 1, den Charakteristika der Spannungsanlegevorrichtung 3 oder dergleichen gibt, sind Spannungsanweisungen für die Mehrzahl von Wicklungsgruppen 11 und 12 nicht genau zueinander in ihren entsprechenden Phasen gleich.
Entsprechend werden in der siebten Ausführungsform, in dem Fall, bei dem Spannungsanweisungen für eine Wicklungsgruppe nicht genau erhalten werden und aus den Motorströmen der anderen Wicklungsgruppe, die normal detektiert werden, erhaltene Spannungsanweisungen zur Durchführung der Berechnung verwendet werden, falls nicht alle Sensorabschnitte 21 in Bezug auf die eine Wicklungsgruppe ausgefallen sind und zumindest der Sensorabschnitt 21 für eine Phase den Motorstrom für die eine Phase normal detektieren kann, die Spannungsanweisungen für die Phasen entsprechend dem Ausfall unter Verwendung sowohl der Steuerausgabespannungsanweisung, die basierend auf dem durch den Sensorabschnitt 21 für die eine Phase, für welche der Strom normal detektiert werden kann, detektierten Motorstrom basierend erhalten werden, als auch der Steuerausgabespannungsanweisungen, die basierend auf dem Motorstrom für die eine Phase der anderen Wicklungsgruppe, der normal detektiert wird, basierend erhalten werden.
Beispielsweise in dem Fall, bei dem zwei Motorströme i1u und i1v der einen Wicklungsgruppe 11 aufgrund eines Ausfalls der Sensorabschnitte 21 nicht detektiert werden können, aber der Motorstrom i1w für die andere Phase der Wicklungsgruppe 11 normal detektiert werden kann, werden die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* für die entsprechenden Phasen in Bezug auf die Wicklungsgruppen 11 und 12 wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt berechnet. k1 = ^v1w*'/_v2w*' v1u* = k1 × v2u*' v1v* = k1 × v2v*' v1w* = v1w*' v2u* = v2u*' v2v* = v2v*' v2w* = v2w*' (7-2)
Im Ausdruck (7-2) wird in dem Fall, bei dem Spannungsanweisungen für die ausgefallenen Phasen unter Verwendung von Spannungsanweisungen für die andere Wicklungsgruppe berechnet werden, eine Korrektur unter Verwendung von k1 durchgeführt, welches das Verhältnis zwischen der Steuerausgabespannungsanweisung für die normale Phase und der Steuerausgabespannungsanweisung für diese Phase der anderen Wicklungsgruppe ist. Daher, wenn es eine Variation bei der Schaltungskonstanten des Motors, den Charakteristika der Spannungsanlegevorrichtung oder dergleichen gibt, ist es möglich, die Spannungsanweisung für die ausgefallene Phase genauer zu berechnen.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der siebten Ausführungsform, zusätzlich zum Effekt der fünften Ausführungsform, selbst wenn einige der Sensorabschnitte 21 für eine Wicklungsgruppe ausgefallen sind, falls zumindest der andere Sensorabschnitt 21 für eine Phase den in der Wicklung für eine Phase fließenden Motorstrom normal detektieren kann, eine Korrektur unter Verwendung von k1 durchgeführt, dass das Verhältnis zwischen der Steuerausgabespannungsanweisung, die durch Detektieren des Motorstroms für die normale Phase erhalten wird, und der Steuerausgabespannungsanweisung, die durch Detektieren des Motorstroms für diese Phase der anderen Wicklungsgruppe detektiert wird, ist. Daher wird ein nicht konventioneller Effekt bereitgestellt, dass, selbst wenn es eine Variation bei der Schaltungskonstanten des Mehrfachwicklungsmotors 1, den Charakteristika der Spannungsanlegevorrichtung 3 oder dergleichen gibt, die Spannungsanweisungen für die ausgefallene Phase genauer berechnet werden können.
ACHTE AUSFÜHRUNGSFORM
8 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die jenen der ersten Ausführungsform (1) entsprechen oder gleich sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
In der achten Ausführungsform unterscheiden sich der Mehrfachwicklungsmotor 1, die Spannungsanlegevorrichtung 3, die Stromdetektionsvorrichtung 2, die Steuervorrichtung 4 und die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 von denjenigen der ersten Ausführungsform.
Der Mehrfachwicklungsmotor 1 der achten Ausführungsform ist nämlich ein Synchronmotor mit vier Gruppen von Wicklungen, das heißt ersten bis vierten Wicklungsgruppen 11 bis 14, die alle aus Drei-Phasen-Wicklungen, die für einen Stator vorgesehen sind, aufgebaut sind, und einen Permanentmagneten als Rotor verwenden, wobei die vier Wicklungsgruppen 11 bis 14 zwischen ihnen keine Phasendifferenz aufweisen.
Ähnlich wie Ausdruck (1-1) der ersten Ausführungsform, wenn dieselbe Spannung an die vier Wicklungsgruppen 11 bis 14 angelegt wird, sind in den Wicklungsgruppen 11 bis 14 fließende Ströme in den jeweiligen Phasen zueinander gleich und wenn derselbe Strom an die Wicklungsgruppen 11 bis 14 in den entsprechenden Phasen angelegt wird, sind an die Wicklungsgruppen 11 bis 14 angelegte Spannungen zueinander gleich.
Die Spannungsanlegevorrichtung 3 besteht aus vier Spannungsanlegeeinheiten 31 bis 34 und die Spannungsanlegeeinheiten 31 bis 34 sind jeweils individuell mit den Wicklungsgruppen 11 bis 14 verbunden. Zusätzlich weist die zwischen dem Mehrfachwicklungsmotor 1 und der Spannungsanlegevorrichtung 3 vorgesehene Stromdetektionsvorrichtung 2 die Sensorabschnitte 21 auf, die individuell für die Wicklungen der entsprechenden Phasen jeder der Wicklungsgruppen 11 bis 14 vorgesehen sind, und indem die Sensorabschnitte 21 verwendet werden, detektieren die Sensorabschnitte 21 die Motorströme i1u, i1v, i1w, i2u, i2v, i2w, i3u, i3v, i3w, i4u, i4v und i4w, die in den Wicklungen für die entsprechenden Phasen fließen. Zusätzlich detektiert die Ausfalldetektionsvorrichtung 5, ob jeder Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen ist oder nicht, in derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform.
Die Steuervorrichtung 4 erzeugt Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* bis v4u*, V4v* und v4w* in Bezug auf die vier Wicklungsgruppen 11 bis 14 in derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform, aber der Betrieb der Stromberechnungseinheit 42 unterscheidet sich von demjenigen der ersten Ausführungsform.
Das heißt, dass die Stromberechnungseinheit 42 die Motorströme iu, iv und iw für die entsprechenden Phasen berechnet, die für die Stromsteuerung verwendet werden, basierend auf Detektionsausgaben aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5, durch ein Verfahren, das sich zwischen dann, wenn die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 den Strom normal detektieren können, und dann, wenn ein Ausfall aufgetreten ist, unterscheidet.
Zuerst werden in dem Fall, wo alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom normal detektieren können, die Motorströme iu, iv und iw für die entsprechenden Phasen, die für die Stromsteuerung verwendet werden, unter Verwendung des nachfolgenden Ausdrucks berechnet. iu = i1u + i2u + i 3 u + i4u / 4 iv = i1v + i2v + i3v + i4v / 4 iw = i1w + i2w + i3w + i4w / 4 (8-1)
Andererseits, in dem Fall, bei dem einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind und einige der Motorströme in Bezug auf die Wicklungsgruppen 11 bis 14 nicht durch die Sensorabschnitte 21 genau detektiert werden können, wird der Motorstrom für jede Phase einer anderen Wicklungsgruppe, der normal detektiert wird, verwendet, um die Berechnung durchzuführen. Beispielsweise wird angenommen, dass die Sensorabschnitte 21 für die drei Phasen der vier Wicklungsgruppen 11 bis 14 ausgefallen sind, wie in Tabelle 1 gezeigt, so dass die entsprechenden Motorströme nicht akkurat detektiert werden können. Tabelle 1

Wicklungsgruppe

11 12 13 14

Phase U O × × O

V × O × ×

W × × O ×

(Anmerkung) O = Normal, × = Ausgefallen
In diesem Fall detektieren die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 die Motorströme für die U-Phase der ersten bis vierten Wicklungsgruppen 11 bis 14, den Motorstrom für die V-Phase der zweiten Wicklungsgruppe 12 und den Motorstrom für die W-Phase der dritten Wicklungsgruppe 13 normal. Daher werden die Motorströme iu, iv und iw für die entsprechenden, zur Stromsteuerung verwendeten Phasen, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt, berechnet. iu = i1u + i4u / 2 iv = i2v iw = i3w (8-2)
Wie in der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Motormodell von Ausdruck (1-1) beschrieben, wenn dieselbe Spannung an die vier Wicklungsgruppen 11 bis 14 angelegt wird oder derselbe Strom an sie angelegt wird, sind Ausdruck (8-1) und Ausdruck (8-2) zueinander gleich. Daher, selbst wenn ein Ausfall aufgetreten ist, ist es möglich, den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortzusetzen, während die Motorströme berechnet werden.
Hier ist es im Falle der Verwendung eines Verfahrens des, wie in den ersten bis siebten Ausführungsformen, lediglich Berechnens des Stroms oder der Spannung für die dem Sensorabschnitt 21 entsprechende Phase unter Verwendung nur des Stroms oder der Spannung der anderen Wicklungsgruppe, für welche die Sensorabschnitte 21 normal sind, schwierig, die Motorströme oder Spannungen für die entsprechenden Phasen genau zu berechnen, wenn eine große Anzahl von Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind, so dass die Sensorabschnitte 21 für unterschiedliche Wicklungsgruppen in Bezug auf dieselbe Phase ausgefallen sind, wie in Tabelle 1 gezeigt. Beispielsweise können im Fall der Berechnung der Motorströme für die V-Phase und die W-Phase der ersten Wicklungsgruppe 11 unter Verwendung der in Bezug auf die anderen Wicklungsgruppen 12 bis 14 detektierten Motorströme die Sensorabschnitte 21 nicht sowohl Motorströme für die V-Phase als auch die W-Phase jeder der zweiten bis vierten Wicklungsgruppen 12 bis 14 genau detektieren und daher können die Motorströme nicht berechnet werden.
Andererseits wird in der achten Ausführungsform auf einer Phase-zu-Phase-Basis festgestellt, ob die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind oder nicht. Daher detektieren die Sensorabschnitte 21 für die ersten bis vierten Wicklungsgruppen 11 bis 14 die Motorströme für die U-Phase, detektiert der Sensorabschnitt 21 für die zweite Wicklungsgruppe 12 den Motorstrom für die V-Phase und detektiert der Sensorabschnitt 21 für die dritte Wicklungsgruppe 13 den Motorstrom für die W-Phase, wodurch die Motorströme für die entsprechenden Phasen unter Verwendung der detektierten Motorströme berechnet werden. Das heißt, dass es gemäß der achten Ausführungsform möglich ist, die Motorströme iu, iv und iw für die entsprechenden Phasen zu berechnen, solange wie der Sensorabschnitt 21 für zumindest eine Wicklungsgruppe in jeder Phase normal ist.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der achten Ausführungsform, zusätzlich zum Effekt des, wenn einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind, Fortsetzens des Antreibens des Motors während des Berechnens einer Spannungsanweisung, basierend auf den Motorströmen in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe, ein nicht konventioneller Effekt bereitgestellt, dass, selbst wenn eine große Anzahl von Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind, so dass die Sensorabschnitte 21 in Bezug auf dieselbe Phase in unterschiedlichen Wicklungsgruppen ausgefallen sind, der Ausfall der Sensorabschnitt 21 festgestellt wird auf einer Phase-zu-Phase-Basis, um die Motorströme zu berechnen, wodurch es möglich ist, den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortzusetzen.
NEUNTE AUSFÜHRUNGSFORM
9 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die jenen der ersten Ausführungsform (1) entsprechen oder gleich sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
Die neunte Ausführungsform ist dieselbe wie die erste Ausführungsform dahingehend, dass in der Steuervorrichtung 4 die Stromberechnungseinheit 42 zum Bewältigen des Ausfalls einiger der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 auf der Eingangsseite des Drei-Phasen-/Zwei-Phasenwandlers 43 vorgesehen ist. Jedoch sind in der neunten Ausführungsform weiterhin eine Ausfallspannungsanweisungs-Berechnungseinheit 51 und eine Spannungsanweisungsumschalteinheit 52 bereitgestellt, um mit dem Fall klarzukommen, bei dem alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind. Die andere Konfiguration ist dieselbe wie diejenige der ersten Ausführungsform.
Das heißt, dass die Ausfallspannungsanweisungs-Berechnungseinheit 51 Ausfallspannungsanweisungen vd*'' und vq*'' in einem Drehkoordinatensystem berechnet, basierend auf den Stromanweisungswerten id* und iq* in einem Drehkoordinatensystem, das von der Drehmomentsteuereinheit 41 abgegeben wird, um den Motor in einer Antriebsbedingung anzutreiben, wie etwa einer gewünschten Drehzahl oder Drehmoment, wie später detailliert beschrieben.
Hier wird ein spezifisches Berechnungsverfahren für die Ausfallspannungsanweisungen vd*'' und vq*'' durch die Ausfallspannungsanweisungsberechnungseinheit 51 beschrieben.
Das Motormodell des Mehrfachwicklungsmotors wird durch den Ausdruck (1-1) repräsentiert. In Ausdruck (1-1), falls der Differentialoperator P für den Zweck der Erwägung eines stationären Zustands, in welchem iq und id konstant sind, als Null angenommen wird, wird das Motormodell des Mehrfachwicklungsmotors durch den nachfolgenden Ausdruck repräsentiert.
Durch Substituieren der Stromanweisungswerte i1d*, i1q*, i2d* und i2q* in einem Drehkoordinatensystem für die Wicklungsgruppen 11 und 12, werden die Drehwinkelgeschwindigkeit (elektrischer Winkel) ω_re des Motors und die Motorkonstanten R, L₁₁ und Φ in Ausdrücken (9-1) die Ausfallspannungsanweisungen vd*'' und vq*'' in einem Drehkoordinatensystem für die Wicklungsgruppen 11 und 12 so berechnet, dass der Motor in einer Antriebsbedingung wie etwa einer gewünschten Drehzahl oder Drehmoment angetrieben wird. Weiter können hier, da die Spannungsanweisung für die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 zueinander gleich sind und die Ströme auch zueinander gleich sind, die Ausfallspannungsanweisungen vd*'' und vq*'' in einem Drehkoordinatensystem durch den nachfolgenden Ausdruck berechnet werden.
Als Nächstes wählt, basierend auf der Detektionsausgabe aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 normal sind oder wenn festgestellt wird, dass einige der Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind, die Spannungsanweisungsumschalteinheit 52 die Ausgabe der Stromsteuereinheit 45. Andererseits, wenn detektiert wird, dass alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind, wählt die Spannungsanweisungsumschalteinheit 52 die Ausgabe der Ausfallspannungsanweisungs-Berechnungseinheit 51 aus.
Das heißt, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 normal sind, oder wenn einige der Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind, werden ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die Motorströme iu, iv und iw durch die Stromberechnungseinheit 42 berechnet. Daher wird die Ausgabe der Stromsteuereinheit 45 als Spannungsanweisungen in einem Drehkoordinatensystem ausgewählt, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. vd* = vd*' vq* = vq*' (9-3)
Wenn andererseits alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 ausgefallen sind, wird der Ausgang der Ausfallspannungsanweisungs-Berechnungseinheit 51 als Spannungsanweisung in einem Drehkoordinatensystem ausgewählt, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. vd* = vd*'' vq* = vq*'' (9-4)
Hier ist es in den ersten bis siebten Ausführungsformen, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 ausgefallen sind, unmöglich, die Motorströme zu berechnen und Spannungsanweisungen für den Mehrfachwicklungsmotor 1 zu berechnen. Andererseits werden in der neunten Ausführungsform, egal, welche der Ausgaben der Stromsteuereinheit 45 und der Ausgabe der Ausfallspannungsanweisungs-Berechnungseinheit 51 durch die Spannungsanweisungsumschalteinheit 52 ausgewählt wird, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die Spannungsanweisungen vd* und vq* in einem Drehkoordinatensystem über den Koordinatenwandler 46 und den Zwei-Phasen-/Drei-Phasenwandler 47 prozessiert, wodurch die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* in Bezug auf die Wicklungsgruppen 11 und 12 schließlich erzeugt und an die Spannungsanlegevorrichtung 3 ausgegeben werden. Daher ist es möglich, den Antrieb des Motors fortzusetzen, während Spannungsanweisungen aus einer gewünschten Antriebsbedingung und dem Motormodell des Mehrfachwicklungsmotors 1 berechnet werden.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der neunten Ausführungsform, zusätzlich zum Effekt des, wenn einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind, Fortsetzens des Antriebs des Mehrfachwicklungsmotors 1 während der Berechnung von Spannungsanweisungen, basierend auf den Strömen der anderen Wicklungsgruppe, der nicht konventionelle Effekt bereitgestellt, dass, selbst wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 ausgefallen sind, Spannungsanweisungen aus einer gewünschten Antriebsbedingung und dem Motormodell des Motors berechnet werden, wodurch der Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 fortgesetzt wird.
ZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
10 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der zehnten Ausführungsform. Komponenten, die jenen der ersten Ausführungsform (1) entsprechen oder zu ihnen gleich sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
Die zehnte Ausführungsform ist die gleiche wie die erste Ausführungsform dahingehend, dass in der Steuervorrichtung 4 die Stromberechnungseinheit 42 zum Umgehen mit dem Ausfall einiger die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 auf der Eingangsseite des Drei-Phasen-/Zwei-Phasenwandlers vorgesehen ist. Jedoch ist in der zehnten Ausführungsform weiterhin eine Motorantriebsstoppeinheit 53 vorgesehen, um mit dem Fall umzugehen, bei dem alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind. Die restliche Konfiguration ist dieselbe wie diejenige der ersten Ausführungsform.
Hier, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 normal sind oder wenn einige der Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind, gibt die Motorantriebsstoppeinheit 53 kein Motorantriebsstoppsignal aus. Daher werden wie in der ersten Ausführungsform die Motorströme iu, iv und iw durch die Stromberechnungseinheit 42 berechnet, wodurch ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* in Bezug auf die Wicklungsgruppen 11 und 12 schließlich aus der Steuervorrichtung 4 an die Spannungsanlegevorrichtung 3 gegeben werden.
Andererseits, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 ausgefallen sind, gibt die Motorantriebsstoppeinheit 53 ein Motorantriebsstoppsignal zum Stoppen des Antriebs des Motors an die Stromberechnungseinheit 42 und die Spannungsanlegevorrichtung 3 aus.
Jede der Stromanlegeeinheiten 31 und 32 der Spannungsanlegevorrichtung 3 wird als ein Wechselrichter mit einer beispielsweise in 11 gezeigten Konfiguration angenommen. Das heißt, dass jede der Stromanlegeeinheiten 31 und 32 aus einer Gleichstromversorgung 1091, einem Spannungsglättungskondensator 1092 und Schaltvorrichtungen 1093 bis 1098 aufgebaut sind, und die Schaltvorrichtungen 1093 bis 1098 basierend auf Spannungsanweisungen betreiben, wodurch Spannung an den Motor angelegt wird.
Wenn jede der Spannungsanlegeeinheiten 31 und 32 der Spannungsanlegevorrichtung 3 ein Motorantriebsstoppsignal aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5 empfangen haben, schaltet die Spannungsanlegeeinheit die Schaltvorrichtungen 1093 bis 1098 ab, um den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors 1 zu stoppen. Zusätzlich stoppt die Stromberechnungseinheit 42 auch gleichzeitig ihren Betrieb durch das Motorantriebsstoppsignal.
Hier können in den ersten bis siebten Ausführungsformen, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die entsprechenden Phasen der Sensorabschnitte 21 ausgefallen sind, Spannungsanweisungen für den Mehrfachwicklungsmotor 1 basierend auf durch die Sensorabschnitte 21 detektierten Strömen nicht berechnet werden. Als Ergebnis kann sich die Drehzahl zu einem Wert in der entgegengesetzten Richtung ändern, der sich von einer gewünschten Antriebsbedingung für den Mehrfachwicklungsmotor 1 unterscheidet, oder es kann ein Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung auftreten. Andererseits wird in der zehnten Ausführungsform, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 ausgefallen sind und Spannungsanweisungen nicht berechnet werden können, der Antrieb des Motors gestoppt. Daher tritt ein solches Problem nicht auf.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der zehnten Ausführungsform, zusätzlich zu dem Effekt des, wenn einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind, Fortsetzens des Antriebs des Mehrfachwicklungsmotors 1, während Spannungsanweisungen basierend auf den Motorströmen der anderen Wicklungsgruppe berechnet werden, der nicht konventionelle Effekt bereitgestellt, dass, wenn alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die entsprechenden Phasen der Wicklungsgruppen 11 und 12 ausgefallen sind, der Antrieb des Motors gestoppt wird, wodurch solche Probleme verhindert werden, wie, dass die Drehzahl des Mehrfachwicklungsmotors 1 sich zu einem Wert in der entgegen gesetzten Richtung, unterschiedlich von einer gewünschten Antriebsbedingung ändert, oder dass das Drehmoment in der entgegen gesetzten Richtung auftritt.
ELFTE AUSFÜHRUNGSFORM
12 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die jenen in der zweiten Ausführungsform (2) entsprechen oder ähnlich sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
Auch in der elften Ausführungsform, ähnlich der zweiten Ausführungsform, erzeugt die Steuervorrichtung 4 schließlich die Spannungsanweisungen v1u*, v1v* und v1w* und die Spannungsanweisungen v2u*, v2v* und v2w* in Bezug auf die zwei Wicklungsgruppen 11 und 12, um sie an die Spannungsanlegevorrichtung 3 auszugeben. Jedoch unterscheiden sich die Steuervorrichtung 4 und die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 von jenen der zweiten Ausführungsform.
In der Steuervorrichtung 4 sind nämlich Stromberechnungseinheiten 54A und 54B für die entsprechenden Wicklungsgruppen 11 und 12 vorgesehen. Wenn der Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für eine der drei Phasen jeder der Wicklungsgruppen 11 und 12 ausgefallen ist, berechnet jede der Stromberechnungseinheiten 54A und 54B den Motorstrom für die ausgefallene Phase unter Verwendung der Tatsache, dass die Summe der Drei-Phasen-Ströme Null ist und gibt an die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 ein Stromdetektionsfreigabesignal aus, welches anzeigt, dass die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Ströme in Bezug auf die Wicklungsgruppe normal detektieren können.
Die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 bestimmt, ob jeglicher Sensorabschnitt 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen ist oder nicht, wie bei der zweiten Ausführungsform. Hier, wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 Stromdetektionsfreigabesignale in Bezug auf die Wicklungsgruppen 11 und 12 aus den Stromberechnungseinheiten 54A und 54B empfängt, bestimmt die Ausfalldetektionsvorrichtung 5, dass alle Motorströme für jede Wicklungsgruppe normal durch die Sensorabschnitte 21 detektiert worden sind. Die Stromberechnungseinheit 42 ändert den Ausgabeinhalt jedes Motorstroms anhand des Bestimmungsergebnisses aus der Ausfalldetektionsvorrichtung 5, wie unten beschrieben.
Nachfolgend werden spezifische Beispiele der Operationen der Stromberechnungseinheiten 54A und 54B, der Ausfalldetektionsvorrichtung 5 und der Stromberechnungseinheit 42 beschrieben.
(I) Wie im ersten Beispiel wird angenommen, dass nur der Sensorabschnitt 21 für die U-Phase der ersten Wicklungsgruppe 11 in der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen ist. In diesem Fall berechnet die Stromberechnungseinheit 54A Detektionsstrom für die ausgefallene U-Phase und Detektionsströme für die anderen Phasen der V-Phase und W-Phase unter Verwendung der Tatsache, dass die Summe der Drei-Phasen-Ströme Null ist, wie durch den folgenden Ausdruck gezeigt, und gibt an die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 ein Stromdetektionsfreigabesignal aus, welches anzeigt, dass die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Ströme in Bezug auf die erste Wicklungsgruppe 11 normal detektieren können. i1u'' = –i1v – i1w i1v'' = i1v i1w'' = i1w (11-1)
Anderseits, da alle Sensorabschnitte 21 für die zweite Wicklungsgruppe 12 Strom normal detektieren können, gibt die Stromberechnungseinheit 54B direkt Detektionsströme für die drei Phasen aus, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt, und gibt an die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 ein Stromdetektionsfreigabesignal aus, welches anzeigt, dass die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Ströme in Bezug auf eine zweite Wicklungsgruppe 12 normal detektieren können. i2u'' = i2u i2v'' = i2v i2w'' = i2w (11-2)
Wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 Stromdetektionsfreigabesignale aus beiden Stromberechnungseinheiten 54A und 54B empfängt, bestimmt die Ausfalldetektionsvorrichtung 5, dass alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 normal sind. Anhand der Bestimmung gibt die Stromberechnungseinheit 42 Direktdetektionsströme, die aus den Stromberechnungseinheiten 54A und 54B eingegeben werden, als die Motorströme für die Stromsteuerung aus, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. ilu' = i1u'' i1v' = i1v'' i1w' = i1w'' i2u' = i2u'' i2v' = i2v'' i2w' = i2w''(11-3)
(II) Als zweites Beispiel wird angenommen, dass die Sensorabschnitte 21 für die U-Phase der ersten Wicklungsgruppe 11 und die U-Phase der zweiten Wicklungsgruppe 12 in der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind. In diesem Fall berechnen die Stromberechnungseinheiten 54A und 54B Detektionsströme für die drei Phasen, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt, und geben an die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 Stromdetektionsfreigabesignale aus, welche anzeigen, dass die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Strom in Bezug auf die erste Wicklungsgruppe und die zweite Wicklungsgruppe normal detektieren können. ilu'' = –i1v – i1w i1v'' = i1v i1w'' = i1w (11-4) i2u'' = –i2v – i2w i2v'' = i2v i2w'' = i2w (11-5)
Wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 Stromdetektionsfreigabesignale aus beiden Stromberechnungseinheiten 54A und 54B empfängt, bestimmt die Ausfalldetektionsvorrichtung 5, dass alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für beide Wicklungsgruppen 11 und 12 normal sind. Anhand dieser Bestimmung gibt die Stromberechnungseinheit 42 Detektionsströme, die aus den Stromberechnungseinheiten 54A und 54B eingegeben sind, als die Motorströme zur Stromsteuerung aus, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt. i1u' = i1u'' i1v' = i1v'' i1w' = i1w'' i2u' = i2u'' i2v' = i2v'' i2w' = i2w'' (11-6)
(III) Als das dritte Beispiel wird angenommen, dass die Sensorabschnitte 21 für die U-Phase der ersten Wicklungsgruppe 11 und die U-Phase und V-Phase der zweiten Wicklungsgruppe 12 in der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind. In diesem Fall berechnet eine Stromberechnungseinheit 54A Detektionsströme für die drei Phasen in Bezug auf die erste Wicklungsgruppe 11, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt, und gibt an die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 ein Stromdetektionsfreigabesignal aus, welches anzeigt, dass die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 Ströme in Bezug auf die erste Wicklungsgruppe 11 normal detektieren können. ilu'' = –i1v – i1w i1v'' = i1v i1w'' = i1w (11-7)
Da die Sensorabschnitte 21 für die zwei Phase von. U-Phase und V-Phase der zweiten Wicklungsgruppe 12 ausgefallen sind, gibt die andere Stromberechnungseinheit 54B zusätzlich Detektionsströme der Sensorabschnitte 21 direkt aus, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt, und gibt an die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 ein Signal, welches anzeigt, dass die Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die zweite Wicklungsgruppe 12 ausgefallen sind und Ströme für die U-Phase und V-Phase nicht detektieren können, aus. i2u'' = i2u i2v'' = i2v i2w'' = i2w (11-8)
Da die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 ein Stromdetektionsfreigabesignal aus der einen Stromberechnungseinheit 54A empfängt, bestimmt die Ausfalldetektionsvorrichtung 5, dass alle Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 für die erste Wicklungsgruppe 11 normal sind, bestimmt aber basierend auf dem aus der anderen Stromberechnungseinheit 54B ausgegebenen Signal, dass die Sensorabschnitte 21 für die U-Phase und die V-Phase der zweiten Wicklungsgruppe 12 in der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind.
In Übereinstimmung mit der Bestimmung gibt die Stromberechnungseinheit 42 Ströme, die aus der einen Stromberechnungseinheit 54A ausgegeben sind, als die Motorströme für die Stromsteuerung in Bezug auf die erste Wicklungsgruppe 11 direkt aus, wie durch den nachfolgenden Ausdruck gezeigt, und verwendet derweil in Reaktion auf die ausgefallene U-Phase und V-Phase die Ströme für die U-Phase und V-Phase der ersten Wicklungsgruppe 11, welche durch die Stromberechnungseinheit 54A erhalten wird, als die Motorströme für die Stromsteuerung in Bezug auf die zweite Wicklungsgruppe 12. i1u' = i1u'' i1v' = i1v'' i1w' = i1w'' i2u' = i1u'' i2v' = i1v'' i2w' = i2w'' (11-9)
Wie oben gezeigt, wird gemäß der elften Ausführungsform, zusätzlich zum Effekt des, wenn einige der Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen sind, Fortsetzens des Antriebs des Mehrfachwicklungsmotors 1, während Spannungsanweisungen basierend auf den Strömen der anderen Wicklungsgruppe berechnet werden, der nicht konventionelle Effekt bereitgestellt, dass, wenn der Sensorabschnitt für die eine Phase jeder Wicklungsgruppe ausgefallen ist, der Motorstrom für die ausgefallene Phase über einfache Berechnung unter Verwendung der Motorströme berechnet werden kann, welche durch die Normalsensorabschnitte für die anderen Phasen der Wicklungsgruppe erhalten werden.
Zusätzlich können bei den konventionellen Techniken in dem Fall, bei dem ein Sensorabschnitt 21 für jede unterschiedliche Wicklungsgruppe in der Stromdetektionsvorrichtung 2 ausgefallen ist, die Motorströme nicht berechnet werden. Andererseits kann in der elften Ausführungsform, wie im zweiten Beispiel gezeigt, selbst in dem Fall, bei dem ein Sensorabschnitt 21 für jede der unterschiedlichen Wicklungsgruppen ausgefallen ist, der Motorstrom für die ausgefallene Phase über einfache Berechnung in Bezug auf die Wicklungsgruppe, für die der Ausfall aufgetreten ist, berechnet werden.
Weiterhin wird in der ersten bis zehnten Ausführungsform Strom für eine ausgefallene Phase unter Verwendung von Detektionsströmen für die andere Wicklungsgruppe, die normal detektiert werden, berechnet. Daher, wenn ein Ausfall in Bezug auf alle Wicklungsgruppen für eine gewisse Phase aufgetreten ist, kann der Motorstrom für die ausgefallene Phase nicht berechnet werden. Andererseits wird in der elften Ausführungsform die Motorstrom für die ausgefallene Phase individuell in Bezug auf jede Wicklungsgruppe berechnet. Daher kann, wie in den zweiten und dritten Beispielen gezeigt, selbst in dem Fall, bei dem alle Wicklungsgruppen für dieselbe Phase ausgefallen sind, der Motorstrom unter Verwendung der Ströme in Bezug auf eine andere Wicklungsgruppe berechnet werden, für die ein Ausfall in einer Phase aufgetreten ist oder Ausfall in keiner Phase auftritt. Mit anderen Worten kann in Bezug auf zumindest eine Wicklungsgruppe, solange wie die Anzahl der Sensorabschnitt 21, die ausgefallen ist, Eins oder Null ist, Strom in Bezug auf eine andere Wicklungsgruppe, für die ein Ausfall aufgetreten ist, unter Verwendung des aus der einen Wicklungsgruppe erhaltenen Stroms berechnet werden.
Daher wird gemäß der elften Ausführungsform ein nicht konventioneller Effekt bereitgestellt, dass selbst wenn eine große Anzahl von Sensorabschnitte 21 der Stromdetektionsvorrichtung 2 entsprechend den jeweiligen Phasen der Wicklungsgruppen des Mehrfachwicklungsmotors 1 ausgefallen ist, der Mehrfachwicklungsmotor fortgesetzt mit exzellenter Steuerresponsivität angetrieben werden kann, während die Motorströme absolut berechnet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konfigurationen der ersten bis elften Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, beschränkt. Verschiedene Modifikationen können gemacht werden, ohne von der Absicht der vorliegenden Erfindung abzuweichen und die Konfigurationen der ersten bis elften Ausführungsformen können angemessen kombiniert werden.
Beispielsweise werden in der obigen Beschreibung die Stromsensoren der Stromdetektionsvorrichtung 2 für alle Phasen jeder Wicklungsgruppe des Mehrfachwicklungsmotors 1 vorgesehen. Jedoch können sie in den Schaltvorrichtungen der Spannungsanlegevorrichtung 3 vorgesehen sein, oder können in Reihe zu den Schaltvorrichtungen vorgesehen sein. Weiter kann der Stromsensor für eine Phase der Mehrzahl von Phasen weggelassen werden und Strom für die eine Phase kann unter Verwendung der Tatsache berechnet werden, dass die Summe von Strömen für alle Phasen Null ist. In diesem Fall entspricht der Betrieb der vorliegenden Erfindung demjenigen, wenn der Stromsensor für nur eine Phase ausgefallen ist. Zusätzlich kann die Stromdetektionsvorrichtung 2 zwischen einem Gleichstrombus der Spannungsanlegevorrichtung 3 und den Schaltvorrichtungen vorgesehen sein und können die Motorströme basierend auf den Detektionsströmen und den Ein/Aus-Zuständen der Schaltvorrichtungen berechnet werden. In diesem Fall entspricht der Betrieb der vorliegenden Erfindung demjenigen, wenn die auf dem Gleichstrombus vorgesehene Stromdetektionsvorrichtung 2 Ströme für alle Phasen der Wicklungsgruppen detektiert. In den ersten bis elften Ausführungsformen sind Spannungen oder Ströme der Wicklungsgruppen zueinander gleich. Im Fall jedoch, bei dem das Verhältnis an Spannungen oder Strömen zwischen den Wicklungsgruppen differiert, können Spannungsanweisungen oder Ströme unter Berücksichtigung der Spannungsverhältnisse oder der Stromverhältnisse korrigiert werden.
In den dritten bis sechsten Ausführungsformen, wenn die Spannungen oder Ströme der Wicklungsgruppe, für die ein Ausfall aufgetreten ist, aus den Spannungen oder Strömen der anderen Wicklungsgruppe mit einer Phasendifferenz berechnet werden, werden Werte in einem Drehkoordinatensystem. verwendet. Jedoch können durch Verschieben von Spannungen oder Strömen um eine Phasendifferenz in Drei-Phasen-Koordinatensystemen erhaltene Werte verwendet werden.
In der zehnten Ausführungsform werden als ein Verfahren zum Stoppen des Antriebs des Motors alle Schaltvorrichtungen in dem Fall abgeschaltet, bei dem die Spannungsanlegevorrichtung 3 ein Wechselrichter ist. Jedoch kann zwischen dem Mehrfachwicklungsmotor 1 und der Spannungsanlegevorrichtung 3 ein Relais vorgesehen sein und das Relais kann abgeschaltet werden.
In den ersten bis elften Ausführungsformen verwendet das Ausfalldetektionsverfahren durch die Ausfalldetektionsvorrichtung 5 die Tatsache, dass der Motorstrom Null ist, wenn der Mehrfachwicklungsmotor 1 nicht angetrieben wird, oder die Tatsache, dass ein Anweisungswert und ein Detektionswert des Motorstromes im Wesentlichen in der stationären Phase zueinander gleich sind. Als ein Ausfalldetektionsverfahren der vorliegenden Erfindung können verschiedene andere Verfahren, wie etwa ein Verfahren, das Spannungsanweisungen für den Motor verwendet, oder ein Verfahren zum Abschätzen der Motorströme, verwendet werden.
In den ersten bis elften Ausführungsformen detektiert die Magnetpolpositionsdetektionsvorrichtung 6 die Magnetpol/Magnetfluss-Position des Mehrfachwicklungsmotors. Jedoch kann beispielsweise die Konfiguration der Abschätzung der Magnetpol/Magnetfluss-Position, wie in der Internationalen Patentveröffentlichung Nr. WO2010/109528 oder dem japanischen Patent Nr. 3683382 gezeigt, verwendet werden.
Verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich werden, ohne vom Umfang und Geist dieser Erfindung abzuweichen und es sollte sich verstehen, dass diese nicht auf die hier dargestellten illustrativen Ausführungsformen beschränkt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2861680 [0007]
JP 2011-78221 [0007]
JP 2011-78230 [0007]
JP 2011-131860 [0007]
WO 2010/109528 [0169]
JP 3683382 [0169]

Claims

Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1), wobei die Antriebsvorrichtung treibt den Mehrfachwicklungsmotor (1), der eine Mehrzahl von Wicklungsgruppen (11, 12) aufweist, die alle Wicklungen entsprechend einer Mehrzahl von Phasen enthalten, antreibt, und die Antriebsvorrichtung umfasst: eine Stromdetektionsvorrichtung (2) mit Sensorabschnitten (21) zum Detektieren von in den Wicklungen für die Phasen der Mehrzahl von Wicklungsgruppen (11, 12) fließenden Motorströmen (i1u – i2w), eine Steuervorrichtung (4) zum Berechnen von Spannungsanweisungen (Vu* – Vw*) in Bezug auf jede Wicklungsgruppe (11, 12), basierend auf dem durch jeden Sensorabschnitt (21) der Stromdetektionsvorrichtung (2) detektierten Motorstrom (i1u – i2w), eine Spannungsanlegevorrichtung (3) zum Anlegen von Spannung an jede Wicklungsgruppe (11, 12), basierend auf den Spannungsanweisungen; und eine Ausfalldetektionsvorrichtung (5) zum individuellen Detektieren, ob jeder Sensorabschnitt (21) der Stromdetektionsvorrichtung (2) ausgefallen ist oder nicht, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) den Ausfall einiger der Sensorabschnitte (21) detektiert hat, in Übereinstimmung mit der Detektion eine Spannungsanweisung in Bezug auf die Wicklungsgruppe entsprechend dem Ausfall des Sensorabschnitts, basierend auf Motorstrom in Bezug auf eine andere Wicklungsgruppe, der durch den Sensorabschnitt detektiert wird, der normal Strom detektieren kann, berechnet.
Antriebsvorrichtung für den Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) einen Ausfall einiger der Sensorabschnitte (21) detektiert hat, in Übereinstimmung mit der Detektion einen Motorstrom in Bezug auf die Wicklungsgruppe entsprechend dem Ausfall des Sensorabschnnitts (21) berechnet, basierend auf Motorstrom in Bezug auf eine andere Wicklungsgruppe, welcher durch den Sensorabschnitt (21), der Strom normal detektieren kann, detektiert ist.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß Anspruch 2, wobei der Mehrfachwicklungsmotor (1) so konfiguriert ist, dass die Wicklungsgruppen (11, 12) zwischen sich eine Phasendifferenz aufweisen, und die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) den Ausfall einiger der Sensorabschnitte (21) detektiert hat, in Übereinstimmung mit der Detektion Motorströme in Bezug auf die Wicklungsgruppe berechnet, die dem Ausfall des Sensorabschnitts (21) entspricht, über Umwandlung durch die Phasendifferenz, basierend auf Motorstrom in Bezug auf eine andere Wicklungsgruppe, welcher durch den Sensorabschnitt (21) detektiert ist, der Strom normal detektieren kann.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) den Ausfall einiger der Sensorabschnitte (21) detektiert hat, in Übereinstimmung mit der Detektion einen Motorstrom in Bezug auf die Wicklungsgruppe, die dem Ausfall des Sensorabschnitts (21) entspricht, basierend auf Motorstrom für eine andere Phase, welcher durch den Sensorabschnitt (21) detektiert ist, der der Wicklungsgruppe entsprechenden Sensorabschnitte (21), die Strom normal detektieren können, und auf Motorstrom, der durch den Sensorabschnitt (21) detektiert ist, entsprechend jeder Phase einer anderen Wicklungsgruppe, der Strom normal detektieren kann, berechnet.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) den Ausfall einiger der Sensorabschnitte (21) detektiert hat, in Übereinstimmung mit der Detektion, eine Spannungsanweisung in Bezug auf die dem Ausfall des Sensorabschnitts (21) entsprechende Wicklungsgruppe berechnet, basierend auf einer Spannungsanweisung, welche basierend auf Motorstrom in Bezug auf eine andere Wicklungsgruppe erhalten wird, der durch den Sensorabschnitt (21), der Strom normal detektiert, detektiert ist.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß Anspruch 5, wobei der Mehrfachwicklungsmotor (1) so konfiguriert ist, dass die Wicklungsgruppen (11, 12) zwischen sich eine Phasendifferenz aufweisen, und die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) den Ausfall einiger der Sensorabschnitte (21) detektiert hat, in Übereinstimmung mit der Detektion eine Spannungsanweisung in Bezug auf die dem Ausfall des Sensorabschnitts (21) entsprechende Wicklungsgruppe berechnet, über Umwandlung durch die Phasendifferenz, basierend auf einer Spannungsanweisung, die basierend auf Motorstrom in Bezug auf eine andere Wicklungsgruppe, der durch den Sensorabschnitt (21), der Strom normal detektieren kann, detektiert ist, erhalten ist.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) den Ausfall einiger der Sensorabschnitte (21) detektiert hat, in Übereinstimmung mit der Detektion, eine Spannungsanweisung in Bezug auf die Wicklungsgruppe, welche dem Ausfall des Sensorabschnitts (21) entspricht, berechnet, basierend auf einer Spannungsanweisung, welche basierend auf Motorstrom für eine andere durch den Sensorabschnitt (21) detektierten Phase der Sensorabschnitte entsprechend der Wicklungsgruppe, die Strom normal detektieren können, erhalten ist, und auf einer Spannungsanweisung, welche basierend auf Motorstrom, der durch den Sensorabschnitt (21) entsprechend jeder Phase einer anderen Wicklungsgruppe, der Strom normal detektieren kann, erhalten ist.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) den Ausfall einiger der Sensorabschnitte (21) in Bezug auf jede Wicklungsgruppe (11, 12) detektiert hat, feststellt, ob der Sensorabschnitt (21) für jede Wicklungsgruppe ausgefallen ist oder nicht, basierend auf einer Phase-für-Phase-Basis und die Spannungsanweisung berechnet, basierend auf Motorstrom für jede Phase, aller Wicklungsgruppen (11, 12), für die der Sensorabschnitt (21) nicht ausfällt.
Antriebsvorrichtung für den Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) den Ausfall aller Sensorabschnitte (21) detektiert hat, eine Spannungsanweisung in Bezug auf jede Wicklungsgruppe (11, 12) berechnet, basierend auf einer Antriebsbedingung des Mehrfachwicklungsmotors (1) und einem Motormodell des Mehrfachwicklungsmotors (1).
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn die Ausfalldetektionsvorrichtung (5) den Ausfall aller Sensorabschnitte (21) detektiert hat, den Antrieb des Mehrfachwicklungsmotors (1) stoppt.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn nur der Sensorabschnitt (21) für eine Phase jeder Wicklungsgruppe (11, 12) in der Stromdetektionsvorrichtung (2) ausgefallen ist, eine Spannungsanweisung für die eine Phase in Bezug auf die Wicklungsgruppe berechnet, für die der Sensorabschnitt (21) ausgefallen ist, basierend auf Motorströmen für die anderen Phasen in Bezug auf die Wicklungsgruppe, die durch die anderen Sensorabschnitte (21), die nicht ausfallen, detektiert werden, und feststellt, dass die Sensorabschnitte (21) für die Wicklungsgruppe Strom normal detektieren können.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß Anspruch 11, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn der Sensorabschnitt (21) zum Detektieren von Motorstrom für eine Phase in Bezug auf zumindest eine Wicklungsgruppe ausgefallen ist und alle Sensorabschnitte (21) in Bezug auf die andere Wicklungsgruppe normal sind, Motorstrom für die eine Phase entsprechend dem ausgefallenen Sensorabschnitt (21) berechnet, basierend auf Motorströmen der Wicklungsgruppe, für welche der Sensorabschnitt (21) ausgefallen ist, detektiert durch die normalen Sensorabschnitte (21) für die anderen Phasen, für die die Sensorabschnitte (21) nicht ausfallen.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß Anspruch 11, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn der Sensorabschnitt (21) zum Detektieren von Motorstrom für eine Phase in Bezug auf jede Wicklungsgruppe (11, 12) ausgefallen ist, Motorstrom für jede Phase jeder Wicklungsgruppe berechnet, für welche der Sensorabschnitt (21) ausgefallen ist, basierend auf Motorströmen für jede Wicklungsgruppe, welche durch die normalen Sensorabschnitte (21) für die anderen Phasen detektiert werden, für welche die Sensorabschnitte (21) nicht ausfallen.
Antriebsvorrichtung für einen Mehrfachwicklungsmotor (1) gemäß Anspruch 11, wobei die Steuervorrichtung (4), wenn der Sensorabschnitt (21) zum Detektieren von Motorstrom für eine Phase in Bezug auf eine Wicklungsgruppe ausgefallen ist und die Sensorabschnitte (21) für zwei oder mehr Phasen in Bezug auf jede der anderen Wicklungsgruppen ausgefallen sind, in Bezug auf die eine Wicklungsgruppe Motorstrom für die eine Phase entsprechend dem ausgefallenen Sensorabschnitt (21) berechnet, basierend auf durch die normalen Sensorabschnitte (21) für die anderen Phasen detektierten Motorströmen, für welche die Sensorabschnitte (21) nicht ausfallen, und in Bezug auf die anderen Wicklungsgruppen für die Phasen, für welche die Sensorabschnitte (21) nicht ausfallen, durch die normalen Sensorabschnitte (21) detektierte Motorströme verwendet, und für die Phasen, für welche die Sensorabschnitte (21) ausgefallen sind, den Motorstrom für die entsprechende Phase, der in Bezug auf die eine Wicklungsgruppe berechnet ist, verwendet.